Top 5 loại khí được sử dụng trong hàn khí
Hàn và cắt bằng ngọn lửa khí là quá trình nung nóng vật hàn hay vật cắt đến trạng thái hàn hoặc cắt bằng ngọn lửa của khí cháy với oxy. Để thực hiện được phương pháp này, chúng ta sẽ cần các loại khí công nghiệp nhất định. Để tìm hiểu về các loại khí đó, Phuthinhgas xin giới thiệu đến khách hàng top 5 loại khí được sử dụng trong hàn khí.
Khái niệm
- Hàn khí là một trong những phương pháp hàn hóa học trong đó dùng nhiệt lượng phản ứng cháy của khí đốt trong oxy, để nung chảy các sản phần kim loại được hàn và que hàn bổ sung để tạo thành mối hàn.
- Phương pháp hàn khí được dùng để hàn các tấm kim loại mỏng, kim loại và hợp kim màu.
- Khí dùng để hàn và cắt gồm: oxy kỹ thuật và các loại khí cháy như axetylen, hydro, metan...
1. Khí oxy:
Khí oxy là khí không màu, không mùi, không độc, không thể tự cháy, nhưng nó giúp cho sự cháy. Oxy có trong không khí chừng 21% (tính theo thể tích), oxy dùng khi hàn là oxy nguyên chất được điều chế từ không khí bằng cách: ép, làm lạnh, làm giãn nở để cho không khí hóa thể lỏng, sau đó để bốc hơi ở nhiệt độ -183oC thu được oxy nguyên chất. Khi oxy đó được chứa trong bình thép (bình oxy) dung tích 40 lít với áp suất 150 at và được mang tới chỗ hàn.
Ở điều kiện bình thường, oxy là chất khí không màu, không mùi, không vị và nặng hơn không khí. Khối lượng 1m³ oxy ở áp suất khí quyển và nhiệt độ 0ºC là 1,429kg. Ở nhiệt độ 20ºC và áp suất khí quyển, khối lượng của 1m³ oxy là 1,33kg.
Bản thân oxy không cháy, nhưng là chất không thể thiếu được trong quá trình cháy (duy trì sự cháy). Trong không khí oxy chiếm khoảng 21%, nito khoảng 79% còn lại là các chất khí khác.
Oxy có hoạt tính hóa học khá mạnh. Phản ứng kết hợp của oxy với các nguyên tố khác tỏa ra một lượng nhiệt lớn. Oxy kết hợp với một số nhiên liệu ở thể khí và thể lỏng tạo ra hỗn hợp cháy nổ. Ví dụ: Các chất béo và dầu mỡ khi tiếp xúc với oxy nén sẽ tự bốc cháy.
Trong kỹ thuật hàn và cắt, để nhận được ngọn lửa có nhiệt lượng cao, người ta đốt các hỗn hợp khí cháy với oxy kỹ thuật.
Trong công nghiệp, khí oxy được điều chế từ không khí, sau đó được chứa trong các bình bằng thép có dung tích 40l và nén với áp suất 150at. Khí oxy điều chế như vậy có thể đạt độ tinh khiết 98 đến 99,5%.
2. Khí axetylen
Khí actylen (còn gọi là hơi đất đèn) là một loại khí nhẹ hơn oxy và hydro, không màu và thoang thoảng mùi ete, bốc cháy ở nhiệt độ 420o và dễ nổ khi áp suất lớn hơn 1,75 at hoặc tiếp xúc lâu với đồng và bạc. Hỗn hợp của không khí với actylen khi nồng độ của nó trong hỗn hợp nằm trong giới hạn từ 2,8 – 65% có thể gây nổ.
Axetylen là khí không màu, có mùi hôi đặc trưng. Nếu hít phải axetylen trong thời gian dài sẽ bị chóng mặt, buồn nôn và có thể bị ngộ độc. Axetylen là khí cháy và dễ gây nổ.
Axetylen là hợp chất hóa học của cacbon và hydro. Công thức hóa học là C2H2. Trong axetylen có chứa tạp chất: H2S, NH3, khí HCL,...
Axetylen nhẹ hơn không khí, khối lượng của 1m³ axetylen ở nhiệt độ 20ºC, áp suất 1at là 1,09kg.
Axetylen hỗn hợp với oxy kỹ thuật khi có cho ngọn lửa có nhiệt độ rất cao: 3150ºC.
Axetylen là chất khí cháy và nổ gây nguy hiểm. Khí axetylen có thể gây nổ trong các trường hợp sau:
- Khi nhiệt độ từ 450 đến 500 độ C và áp suất lớn hơn 1.5at.
- Ở nhiệt độ từ 300 độ C trở lên và áp suất là 1at, khí axetylen hỗn hợp với oxy theo tỉ lệ (2,8 ÷ 93)% axetylen sẽ trở thành hỗ hợp nổ. Hỗn hợp này nổ mạnh nhất khi tỉ lệ khí axetylen khoảng 30%.
- Ở nhiệt độ 300 độ C trở lên và áp suất 1at, khí axetylen hỗn hợp với oxy theo tỉ lệ (2,8 ÷ 81)% axetylen sẽ trở thành hỗn hợp nổ. Hỗn hợp này nổ mạnh nhất khi tỉ lệ khí axetylen khoảng (7-13)%.
- Khí axetylen tiếp xúc lâu ngày với đồng đỏ và bạc sẽ gây nổ khi bị va đập mạnh và khi nhiệt độ tăng cao.
- Khi nhiệt độ của bã đất đèn ở khu vực phản ứng vượt quá 80 độ C hoặc nhiệt độ của khí axetylen vượt quá 90 độ C.
Ngoài axetylen trong hàn và cắt người ta còn dùng các loại khí khác để thay thế cho axetylen. Các khí thay thế là các khí cháy:
Hỗn hợp propan – butan:
Hỗn hợp propan - butan là sản phẩm phụ của ngành công nghiệp chế biến dầu mỏ. Trong thành phần hỗn hợp khí propan - butan có chứa (50-70)% propan và (30-50)% butan. Nhiệt độ ngọn lửa cháy với oxy kỹ thuật đạt được (2500 - 2700) độ C.
Hydro:
Hydro là chất cháy không màu, không mùi và là một trong những loại chất khí nhẹ nhất, nhẹ hơn không khí 14,5 lần. Nhiệt độ ngọn lửa của khí hydro khi cháy với oxy kỹ thuật là khoảng 2100 độ C.
Hydro được điều chế bằng phương pháp điện phân hoặc những phương pháp khác. Oxy và hydro được bán ngoài thị trường ở dạng bình chứa, thường có áp suất 150 at và dung tích tiêu chuẩn là 40L. Phương pháp hàn khí hydro được ứng dụng khá sớm nhưng vì nhiệt lượng của nó tương đối ít và nhiệt độ không cao nên chỉ được dùng để hàn kim loại màu như nhôm, chì và hàn những tấm thép mỏng hoặc để nung vật liệu khi cắt bằng oxy. Mặt khác vì nhiệt độ thấp nên khi hàn những tấm thép dày phải kéo thời gian đốt nóng chảy làm cho nhiệt lượng tổn thất rất nhiều, do đó giá thành cao. Cũng vì vậy nên khí actylen được dùng nhiều trong kỹ thuật hàn khí, còn hàn hơi hydro ít được dùng.
Khí than cốc hay hơi của các chất lỏng dễ cháy: hơi xăng và dầu hỏa:
Nhiệt độ ngọn lửa của khí than cốc khi cháy với oxy khoảng 2000 độ C.
Địa chỉ cung cấp các loại khí dung trong hàn khí
Công ty TNHH Khí Công nghiệp Phú Thịnh (Phuthinhgas) là một đơn vị chuyên cung cấp các sản phẩm khí tinh khiết, khí công nghiệp, khí hỗn hợp, khí hiếm với chất lượng đảm bảo cùng những thiết bị sử dụng khí và vỏ bình chứa khí đa dạng về chủng loại, van các loại, bộ hóa hơi hay bồn lỏng... Trong đó, khí Acetylene, Oxy,… là một trong những loại khí bán chạy tại Phú Thịnh.
