液化石油气切割焊接技术的应用.doc

液化石油气切割焊接技术的应用侯晓峰 王述答 李明杰 张勇【摘要】介绍了液化石油气良好的切割和焊接性能以及燃气成本显著降低的特点，从而液化石油气的应用成为企业提高产品质量，降低成本、增加效益的有效途径之一。关键词：液化石油气 焊接 切割 经济效益Application of LPG Cutting and Welding TechnologyHou Xiaofeng Wang Shuda Zhangyong（Mechinery Plant of DaQing Petrochemical Complex）Abstract：This paper introduces the wonderful cutting and welding properties of LPG（Liquefied Petroleum Gas）and its lower cost . thus ,the application of LPG is an effctive methods that can improve product quality and reduce cost and benefit the enterprises .Key words： LPG ,welding,cutting,economic-benefits随着我国焊接及切割技术的不断发展，乙炔的用量很大，为提高工程建设质量，降低生产成本，我厂通过对多种乙炔的替代产品进行试验性应用后发现，液化石油气在切割、焊接及其成本、安全、环保等几方面的综合性能均优于其他气体，在石油化工工程建设领域具有广泛的应用前景。液化石油气的性能液化石油气主要成分为丙烷、乙炔、丙烯、丁烷、丁烯等。液化石油气在氧气中燃烧温度为2800左右，是焊接、切割作业的理想燃气，其物理性能见表1所示。表1 乙炔、液化石油气性能对比表项 目热值/kJ.m-3爆炸范围/%回火几率自燃点/火焰温度/乙 炔液化气5.510410.41042.5812.259.65高低305426537315028001. 焊接特性与乙炔-氧焰相比，液化石油气-氧焰的燃烧温度更适合于有色金属焊接，该火焰温度比较柔和，火焰保护性好，金属不易被氧化，火焰可控性能强，有良好的操作工艺性。2.切割特性液化石油气-氧焰在切割方面与乙炔-氧焰比较，其切口平齐，切口上下缘不熔化，下缘很少粘渣，切口表面不会增碳。3.安全特性液化石油气安全性高。工业上是将石油气加压力，使之变成液体，便于储存和运输，石油气与空气混合时，最低自燃温度比乙炔高，燃烧范围比乙炔小，故在使用过程中比乙炔安全。4.经济特性液化石油气是石油炼制过程中作为副产品产出，故其价格较低：目前大庆地区1瓶10kg装液化石油气37.5元，其1瓶可代替乙炔气1.5瓶，故可以降低施工单位燃气成本。技术关键1.切割由于液化石油气的燃烧特性与乙炔气不同，所以用液化石油气切割时应使用专用割炬。这种割炬可以重新设计制造，也可以将乙炔割嘴改造后使用。乙炔割炬的改制方法，主要有以下几点：1)扩大燃料混合气的喷嘴截面,这样可以降低喷口气体的流速。燃料混合气的流出速度太小，易发生回火而熄灭.流出速度太大，则会脱火而熄灭。合适的流出速度主要取决于燃料的燃烧速度，因为液化石油气与氧燃烧速度比乙炔与氧燃烧速度小得多，所以乙炔割炬用液化石油气切割，必须扩大燃料混合气的喷口截面，降低其流出速度，防止脱火。例如二号乙炔割炬改用液化石油气切割，环形割嘴可将环隙宽度（即DD1）扩大到0.60.65mm；三号乙炔割炬可扩大环隙宽度（即DD1）至0.650.80mm，改制的乙炔割炬尺寸D，D1见图1所示。图1 乙炔割炬割嘴改进图2)扩大混合室预热氧喷嘴孔径。由于液化石油气完全燃烧所需要的氧气量比乙炔的需氧量大一倍多，所以必须扩大乙炔割炬的混合室预热氧喷嘴孔径，同时减少原乙炔阀门的入口孔径。例如二号乙炔割炬改用液化石油气切割，预热氧喷嘴孔径可由原来的0.7mm扩大为1.0mm，三号乙炔割炬可由原来的0.8mm改为1.1mm。2.焊接1)有色金属的焊接。有色金属的熔点都较低，例如铜及铜合金的熔点范围为8991083，铝及铝合金的熔点范围为527660，而铅的熔点只有327.3。所以用温度较低的液化石油气-氧焰焊接有色金属，既能保证焊缝质量，又便于操作。选用的焊炬嘴应比焊接该金属相同厚度所用的乙炔焊炬火嘴大两号。2)低碳钢的焊接。液化石油气-氧焰焊接低碳钢，如果仍采用乙炔-氧焰的操作方法，则容易产生熔池氧化严重、焊缝成形不好的缺陷。实验发现，当明亮的内焰尖端离开熔池几毫米远时，便能焊接成形。经过反复实验，终于找到了用液化石油气-氧焰焊接低碳钢的一般规律，这就是，必须利用火焰氧化性最低的区域，使火焰与熔池之间的角度和部位最有利于吹掉熔渣，避免焊丝和火焰接触而氧化。液化石油气焊接低碳钢操作见图2。图2 液化石油气焊接低碳钢操作示意图因此，在焊接过程中应按如下方法进行操作（与乙炔比较）：1)焊把与焊嘴选大点，焊接0.81.5mm薄板，选用小号焊把采用4，5号焊嘴；焊接壁厚3mm以上钢管，选用中号焊把采用大号焊嘴。2)提高氧压（0.30.45MPa），适当调长火焰。3)增加火焰尖端与熔池距离，一般为36mm。4)火焰指向熔池后部。5)操作手法要平稳，焊把移动要小。6)焊嘴角度稍做倾斜。7)增加焊丝与火焰距离。经济效益大庆石化总厂机械厂使用液化石油气，经试验性应用后得到其与乙炔氧焰焊接的生产率比较，见表2所示。表2 液化石油气与乙炔气焊接生产率比较种类厚度/mm焊条直径/mm生产率/(m.h-1)燃料耗量/(m3.h-1)氧气耗量/(m3h-1)液化气 乙炔气1.52.52.03.02.03.22.02.58.55.97.06.00.0950.0950.1500.3000.2800.2800.1750.330液化石油气使用性能和安全特性都得到了操作者的认可，满足了焊接、切割的质量要求。更具重大意义的是，使用该气可以大大降低燃气成本，从而显著地提高了企业的经济效益。另外液化石油气代替乙炔气，其投资很少，液化石油气瓶的使用费用亦与乙炔气瓶相当。我厂部分车间试用1274瓶，共降低成本约13万元。侯晓峰（大庆石化总厂机械厂 163711）王述答（大庆石化总厂机械厂 163711）李明杰（大庆石化总厂机械厂 163711）张 勇（大庆石化总厂机