درجة حرارة اللهب لشعلة أوكسي أسيتيلين
تصل شعلة أوكسي أسيتيلين التي تحرق لهبًا محايدًا إلى ما يقارب 5,600-6,300 درجة فهرنهايت (3,100-3,500 درجة مئوية) على طرف المخروط الداخلي. هذا ساخن بدرجة كافية لصهر الفولاذ والحديد الزهر ومعظم المعادن غير الحديدية في ثوانٍ، وهذا هو بالضبط السبب وراء بقاء مزيج الغاز هذا هو المعيار في القطع واللحام لأكثر من قرن.
الرقم الذي يقتبسه الناس عادة، حوالي 6000 درجة فهرنهايت، دقيق ولكنه غير كامل. فهو يصف نقطة محددة في اللهب، وليس اللهب ككل. تنخفض درجة الحرارة الفعلية بشكل حاد كلما ابتعدت عن هذا المخروط الداخلي.
لماذا اللهب ليس درجة حرارة واحدة
يحتوي لهب أوكسي أسيتيلين المحايد على ثلاث مناطق مرئية، وكل منها تعمل عند مستوى حرارة مختلف.
- المخروط الداخلي - ألمع وأضيق جزء من اللهب، يجلس عند الحافة مباشرة. هذا هو المكان الذي يكون فيه الاحتراق أكثر اكتمالًا وتبلغ درجة الحرارة ذروتها عند 5600-6300 درجة فهرنهايت.
- ريشة الأسيتيلين - منطقة ثانوية باهتة تظهر بشكل رئيسي في لهب الكربنة، وتكون أكثر برودة بشكل ملحوظ من المخروط الداخلي.
- المغلف الخارجي - اللهب السائب ذو اللون الأزرق الذي يحيط بكل شيء آخر، وينخفض إلى حوالي 2300 درجة فهرنهايت عند حافته الخارجية.
هذا التدرج ليس عرضيا. يقوم عمال اللحام بوضع المخروط الداخلي فوق المفصل مباشرةً لإذابة المعدن، بينما يقوم الغلاف الخارجي بعملية التسخين المسبق على كلا الجانبين، مما يؤدي إلى تسخين المعدن الأساسي إلى ما يقرب من نقطة الانصهار قبل بدء القطع أو اللحام فعليًا.
كيف يقارن أوكسي الأسيتيلين بغازات الوقود الأخرى
| مزيج الغاز | تقريبا. درجة حرارة الذروة |
|---|---|
| البروبان / الهواء | 3,590 درجة فهرنهايت (1,980 درجة مئوية) |
| الأسيتيلين / الهواء | 4000 درجة فهرنهايت (2200 درجة مئوية) |
| البروبان / الأكسجين | 4,087 درجة فهرنهايت (2,253 درجة مئوية) |
| أوكسي هيدروجين | 5072 درجة فهرنهايت (2800 درجة مئوية) |
| أوكسي أسيتيلين | 6300 درجة فهرنهايت (3500 درجة مئوية) |
تعود حافة الأسيتيلين إلى الكيمياء. تخزن الرابطة الثلاثية بين الكربون والكربون كمية غير عادية من الطاقة، والتي تنطلق بسرعة عندما تحترق في الأكسجين النقي بدلاً من الهواء المحيط. ولهذا السبب أيضًا يظل غاز الوقود الشائع الوحيد الساخن بدرجة كافية لقطع الفولاذ الهيكلي السميك بشكل موثوق. لا يزال هناك مكان لتركيبات درجات الحرارة المنخفضة مثل البروبان/الأكسجين، خاصة بالنسبة للوظائف التي تحتاج إلى لهب أوسع وألطف بدلاً من نقطة ساخنة مركزة، حيث مشاعل التدفئة مناسبة لدرجات حرارة اللهب المنخفضة والمنتشرة تميل إلى الدخول.
ما هي نسبة الأكسجين إلى الأسيتيلين التغييرات
يفترض الرقم 6300 درجة فهرنهايت وجود لهب محايد، مما يعني توفير الأكسجين والأسيتيلين بكميات متساوية تقريبًا. قم بتغيير هذه النسبة وستتغير درجة الحرارة والكيمياء.
يحترق اللهب المؤكسد، الذي يحتوي على أكسجين أكثر بقليل من الأسيتيلين، بشكل أكثر سخونة وأكثر حدة، وهو مفيد للقطع ولكنه قاس بما يكفي لأكسدة حوض اللحام إذا تم استخدامه للحام. يعمل اللهب المكربن، مع وجود كمية زائدة من الأسيتيلين، بشكل أكثر برودة ويحمل الكربون غير المحترق إلى المعدن، وهو ما يناسب بعض مهام الأسطح الصلبة والنحاس ولكنه غير مناسب للحام الهيكلي. إن الحفاظ على استقرار النسبة أمر مهم أكثر مما يفترض معظم الناس، وهذا إلى حد كبير يعتمد على وظيفة المعدات وليس على مهارة المشغل وحدها. منظمات ضغط الغاز التي تحافظ على درجة حرارة اللهب ثابتة قم بمعظم العمل للحفاظ على هذا التوازن ثابتًا من خلال جلسة قطع أو لحام طويلة.
مطابقة درجة الحرارة للوظيفة: المشاعل والنصائح والمنظمات
بمجرد أن تصبح درجة الحرارة المستهدفة واضحة، يصبح اتخاذ القرار بشأن المعدات أسهل. يتطلب الفولاذ الهيكلي السميك وأعمال القطع الثقيلة مشاعل القطع المحمولة مصممة للعمل المستمر في درجات الحرارة العالية ، مقترنًا بمقبض يحافظ على ثبات اللهب المحايد على المدى الطويل - مقابض الشعلة مصممة لحمل لهب محايد ثابت بنيت خصيصا لهذا الاتساق.
اختيار الطرف مهم بقدر أهمية الشعلة نفسها. الطرف الصغير جدًا بالنسبة لسمك المعدن يخنق تدفق الغاز ويسحب درجة حرارة اللهب إلى النقطة المحددة حيث يجب أن يصل إلى الذروة، بينما يهدر الطرف الكبير الحجم الغاز دون تحسين القطع. حجم أطراف شعلة قطع الأسيتيلين يتناسب مع مخرجات اللهب تتم مطابقة نطاقات سمك محددة لهذا السبب. لأي شخص يقوم بتجميع الإعداد الكامل من الصفر، مجموعات شعلة القطع الكاملة لإعدادات أوكسي الأسيتيلين قم بتجميع المقبض والمرفق ومجموعة الأطراف المتطابقة بالفعل للعمل معًا.
العمل بأمان في درجات الحرارة هذه
لا يترك اللهب الذي تزيد حرارته عن 6000 درجة فهرنهايت أي هامش للخطأ في حالة المعدات. لا ينبغي تشغيل أسطوانات الأسيتيلين فوق 15 رطل لكل بوصة مربعة، وهو الحد المنصوص عليه في المعيار الفيدرالي لإدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA) الخاص بلحام وقطع غاز الأكسجين والوقود لأن الأسيتيلين يصبح غير مستقر عند الضغوط العالية.
يمكن أن يحدث الارتجاع، حيث يحترق اللهب للخلف في الخرطوم أو المنظم، في جزء من الثانية عند درجات الحرارة هذه إذا حدث تسرب في الخط أو انحرفت نسبة الغاز. مانعات الارتجاع لخطوط أوكسي أسيتيلين ذات درجة الحرارة العالية هي وسائل الحماية القياسية، التي يتم تركيبها بين المنظم والخرطوم على جانبي الأكسجين والأسيتيلين، وهي ليست معدات اختيارية في أي إعداد يعمل على تشغيل لهب بهذه الحرارة.
