CN101985573A - 高精度天然气切割气 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高精度天然气切割气,以天然气为主料,在天然气中加入催化助剂,所述的催化助剂由以下体积比的组分构成:溶剂油25-28%、无水乙醇或甲醇14-18%、异丙醇或正丁醇16-20%、二甲苯14-16%、松香水18-22%、卡托辛1.5-2%;所述天然气与催化助剂的比例是每立方天然气添加10-12毫升催化助剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属焊割气,尤其涉及一种高精度天然气切割气。
背景技术
目前由于乙炔火焰温度高,热加工效果显著,因此我国工业切割气用量中,70%为乙炔气。以前乙炔气主要是在乙炔发生器中制取,由于此法不仅有高度不安全性,还会对环境造成污染,各地均已发文不得采用,目前均采用瓶装乙炔气进行工业切割。乙炔化学性质活跃,易爆,极危险,当其与铜、银等金属以及空气、纯氧混合,甚至盛装容器直径较大时都会引起爆炸。使用乙炔气在对碳素钢切割时,易产生切口上缘熔化,挂渣多且不易清除,切面局部硬化等现象,使切割工艺不理想,焊接时工件需要进行打磨,无形中增加了生产成本。
多年来人们一直尝试采用其他燃料代替乙炔作为切割气。上世纪七十年代,欧美、日本等发达国家就已开始逐步淘汰乙炔气,取而代之的是以丙烷、液化石油气等为主体的工业燃气,相继出现了以凯腾气、霞普气、特利气、氟莱玛克斯气等为主导的切割气。凯腾(CHEMTANE-1)增效剂由美国 Jalapa 气体化学公司发明研制,主要应用于高纯度丙烷气进行火焰切割,在美国应用较为广泛;1962年前后由日本最大的工业燃气公司岩谷产业开发的工业切割气-霞普气,于八十年代后期在我国东部沿海地区应用,霞普气就是纯丙烯气(C3H6),火焰温度在3000℃以内,目前国内使用较少。特利气主要是由丙烷与丙烯按一定比例配合而成,其燃烧温度较丙烷略有提高,其性能与丙烷、氟莱玛克斯气、霞普气相同,成本较丙烷高。但由于各地生产厂家加入的添加剂产地、配方不同,内在质量不一,难以达到预期目的,添加后效果多不明显,其火焰温度不高、切割预热时间长、耗氧量大、切割范围不广。金火焰燃气是近几年国内出现的一种燃气品种,它采用美国技术CHEMANE-2(凯腾-2)添加剂与高纯度丙烷混合溶解合成,与前几种气体相比在安全、环保性能方面有了较大进步,但其助燃剂挥发快、极度易燃、对皮肤具有直接的伤害,A8离子焊割气体应用在高纯度丙烷气中具有一定效果,效果不及金火焰燃气,随着节能环保的大趋势发展,目前国内许多企业相继开发了各种配料的助燃剂,绿火神、金火炬、太阳刀等等,不同配料的助燃剂主要应用在丙烷气、液化石油气中,因各地区的丙烷气品质不同,使用效果具有很大的差异。液化石油气成分复杂,燃烧时火焰不集中、热量不均衡、火焰温度低、切割预热时间相应增长、切割速度降低、消耗燃气和氧气量大,且在使用过程中存在大量的残液等因素使其发展受到制约。
随着国家西气东输的工程的完成,天然气在更多的城市得到应用,在工业燃气领域中,天然气的沸点低(-157℃),不受环境温度的影响,不存在气化问题,但热值低,在氧气中的火焰温度仅为2538℃,不能满足金属切割的需要。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种高精度的天然气切割气,使天然气切割热值提高、切割度快、切割精度高、且成本低。
为了解决上述技术问题,本发明提供的高精度天然气切割气,以天然气为主料,在天然气中加入催化助剂,所述的催化助剂由以下体积比的组分构成:溶剂油25-28%、无水乙醇或甲醇 14-18%、异丙醇或正丁醇 16-20% 、二甲苯 14-16% 、松香水18-22%、、卡托辛1.5-2%;所述天然气与催化助剂的比例是每立方天然气添加10-12毫升催化助剂。
在上述技术方案中:所述催化助剂中各成分的体积比为:溶剂油26-27%、无水乙醇或甲醇 16-18%、异丙醇或正丁醇 16-18% 、二甲苯 15% 、松香水20-22%、卡托辛1.8-2% 。
在上述技术方案中:所述溶剂油为150#溶剂油或90#溶剂油或120#溶剂油。
本发明采用天然气和催化助剂的配合来提高天然气的热值,增强天然气燃烧的化学反应速度,从而达到乙炔的火焰温度,实现良好的切割性能。
在催化助剂中:溶剂油或松节油等燃料可以增加天然气热值;二甲苯具有助溶的作用,同时也能增加天然气的热值;无水乙醇或甲醇、异丙醇或正丁醇可以起到增强燃料的挥发性的作用,其主要功能还在于使各种溶液有机结合,不发生分层、游离,使溶液更加清亮;松香水一方面增加天然气燃烧的化学反应速度,另一方面也能调节各种溶剂的溶解度;卡托辛为燃速调节剂,具有催化燃烧、抗暴、燃烧放热、提高燃速等功效,能够很好的改善燃气的品质、促进燃料充分燃烧。
与现有技术的乙炔和液化石油气相比,本发明的有益效果是:
(1)、成本低:一瓶5立方的天然气切割气体可替代2瓶2.5公斤的乙炔气,成本仅为乙炔气的1∕4,;可替代近8公斤的液化石油气使用,成本仅为液化石油气的1∕2左右;
(2)、使用范围广:天然气较之乙炔气、液化石油气轻,非常适合在船舱等特殊场合使用;
(3)、残留物少:天然气是以气态形式存在,因此不会有过多残留物,液化石油气在温度较低时容易产生较多的残液,造成用气成本增加;
(4)、环保:天然气属于低碳产品,能有效地降低二氧化碳的排放;
(5)、切割精度高:高精度天然气切割气能够保证良好的金属切割断面,提高功效,10-50mm钢板采用数控机切割时,用高精度天然气切割气切割比用乙炔切割的速度快1/3,高精度切割气的预热穿孔的速度也比快于乙炔预热穿孔的速度快,切割质量明显改善、挂渣少、割缝窄,用气成本降低40%以上;40mm钢板采用手工预热穿孔时,用高精度天然气切割气预热打穿时间为8秒,乙炔预热打穿时间为10秒,液化石油气预热打穿时间为13秒;
(6)、使用安全:高精度天然气切割气不易回火,且燃点高,比乙炔气使用更安全。
具体实施方式
实施例1
第一步:催化助剂的配制,取150#溶剂油50ml、 无水乙醇 28 ml、 异丙醇 32ml、二甲苯 28ml、松香水36ml和卡托辛3ml,混合均匀后得到催化助剂。
第二步:按照每立方天然气加入10-12ml催化助剂的比例,将上述催化助剂用试压泵灌装到钢瓶内,再向钢瓶中充装天然气,充装完毕后即成高精度天然气切割气,配压缩天然气调压器使用。
实施例2
第一步:催化助剂的配制,取150#56ml、 甲醇 36 ml、 正丁醇40ml、二甲苯 32ml、松香水44ml和卡托辛4ml,混合均匀后得到催化助剂。
第二步:按照每立方天然气加入10-12ml催化助剂的比例,将上述催化助剂用试压泵灌装到钢瓶内,再向钢瓶中充装天然气,充装完毕后即成高精度天然气切割气,配压缩天然气调压器使用。
实施例3
第一步:催化助剂的配制,取90#溶剂油52ml、 甲醇 30ml、 正丁醇36ml、二甲苯 30ml、松香水40ml和卡托辛1.8ml,混合均匀后得到催化助剂。
第二步:按照每立方天然气加入10-12ml催化助剂的比例,将上述催化助剂用试压泵灌装到钢瓶内,再向钢瓶中充装天然气,充装完毕后即成高精度天然气切割气,配压缩天然气调压器使用。
实施例4
第一步:催化助剂的配制,取120#溶剂油52ml、 甲醇 30ml、 正丁醇36ml、二甲苯 30ml、松香水40ml和卡托辛1.8ml,混合均匀后得到催化助剂。
第二步:按照每立方天然气加入10-12ml催化助剂的比例,将上述催化助剂用试压泵灌装到钢瓶内,再向钢瓶中充装天然气,充装完毕后即成高精度天然气切割气,配压缩天然气调压器使用。
Claims (3)
1.一种高精度天然气切割气,以天然气为主料,在天然气中加入催化助剂,其特征在于:所述的催化助剂由以下体积比的组分构成:溶剂油25-28%、无水乙醇或甲醇 14-18%、异丙醇或正丁醇 16-20% 、二甲苯 14-16% 、松香水18-22%、卡托辛1.5-2%;所述天然气与催化助剂的比例是每立方天然气添加10-12毫升催化助剂。
2.根据权利要求1所述高精度天然气切割气,其特征在于:所述催化助剂中各成分的体积比为:溶剂油26-27%、无水乙醇或甲醇 16-18%、异丙醇或正丁醇 16-18% 、二甲苯 15% 、松香水20-22%、卡托辛1.8-2%。
3.根据权利要求1或2所述高精度天然气切割气,其特征在于:所述溶剂油为150#溶剂油或90#溶剂油或120#溶剂油。
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