NO126531B - - Google Patents

Description

Brennstoffgass.

Oppfinnelsen vedrører brennstoffgasser som er egnet for bruk ved metallbearbeidelse, nærmere bestemt for bruk ved sveise-eller flammeskjære-operasjoner.

For tiden er acetylen og handelsvanlig propan som inne-holder en varierende andel propylen, de brennstoffgasser som hovedsakelig blir benyttet for industrielle skjæreoperas joner. For mange formål kan enten acetylen eller handelsvanlig propan brukes tilfreds-stillende, og utvelgelsen av den ene eller annen beror i gitte til-feller mer på omkostningsbetraktninger, tilgjengelighet, utstyrets egnethet, og ofte hva den enkelte person foretrekker og har erfaring med. Det finnes imidlertid andre viktige arbeidsområder hvor fun-damentale forskjeller i brennegenskapene, inklusive flammetemperatur og -profil, krever at den ene og ikke den annen av disse brennstoffgasser brukes. Dette er spesielt tilfelle med acetylen som gir meget høy flammetemperatur og har behov for vesentlig mindre oksygen for forbrenning enn propan har.

Noe som strider mot enda mer omfattende bruk av acetylen, er dets høye produksjons- og distribusjons-omkostninger som delvis skyldes behovet for spesialutstyr og spesiell omsorg ved lagring og håndtering av noe som egentlig er et meget farlig materiale.

Oppfinnelsen tilveiebringer en skjæregass som har ve-sentlige fordeler fremfor propan når det gjelder flammetemperatur og -profil, samt oksygenbehov, men som kan lagres trygt, distri-bueres og forhandles i grove trekk på samme måte som handelsvanlig propan, dvs. uten behov for spesielt pakkede sylindre og mange andre arbeidskrevende sikkerhetsforanstaltninger som er et fel-

les trekk ved acetylen-anvendelse. Det er imidlertid viktig at kopper og fosforbronse og beslektede legeringer ikke inneholdes i utstyr som gassen brukes i eller lagres i. Brennstoffgassen i henhold til oppfinnelsen er karakterisert ved at den består av metylacetylen og allen, propylen, propan og høyst en liten mengde av C^-hydrokarboner, idet mengden av metylacetylen/allen i brennstoffgassen er 20-39 volum-%, mengden av propylen i brennstoffgassen er minst 30 volum-%, -og resten (foruten tilfeldige forurensninger) er propan eller propan sammen med høyst 7 volum-% C^-hydrokarboner.

Spesielt viktige er slike blandinger hvor mengden av propylen er minst 50 volum-%, idet resten utgjøres av fortrinnsvis i alt vesentlig propan eller er propan, og ikke mer enn 5% C^-hydrokarboner. Således ville en typisk foretrukken sammensetning vesentlig inneholde 20 til 25% metylacetylen/allen, 50 til 60% propylen og 15 til 20% propan.

Oppfinnelsen tilveiebringer videre en forbedring i me-toder for skjæring, overbladning (lasking) og slaglodding av metall-ark, -plater, -stykker eller -seksjoner, idet forbedringen består i å bruke som sprengstoffgass i stedet for f.eks. handelsvanlig propan, en blanding som omfatter metylacetylen og/eller allen, propylen og eventuelt propan, som tidligere beskrevet. Blandingen er ikke egnet for sveisematerialer som krever reduserende atmosfære. Mån støter hovedsakelig på prosesser hvor handelsvanlig propan har vært brukt tidligere, selv om bruken av slik propan som erstatning for acetylen ved mange andre operasjoner enn sveising, hvor acetylen må brukes, er overveiet. Således omfatter andre anvendelser for blandingen lodding, flammeherding, flammesprøyting og fjerning av glødeskall.

Eksempel 1

En skjæregassblanding (blanding 1) ble fremstilt som inneholdt 22% metylacetylen/allen, 58% propylen, 18% propan og 2% C^-hydrokarboner.

Eksempel 2

En skjæregassblanding (blanding 2) ble fremstilt som inneholdt 15% metylacetylen/allen, 70% propylen og 15% propan.

Eksempel 3

En skjæregassblanding (blanding 3) ble fremstilt som inneholdt 10% metylacetylen/allen, 85% propylen og 5% propan.

Gassene ble testet med hensyn på flammetemperaturegen-skaper og ved metallskjæring ved standard industriteknikker, og deres ytelse ble sammenlignet med handelsvanlig propan som inneholdt 95% propan, og med acetylen. Når det gjaldt acetylen og propan, var det anvendte utstyr av standard optimalisert utform-ning for disse gasser. Når det gjaldt blandingene i henhold til oppfinnelsen, ble egnet utstyr naturligvis utformet for blandingene med hensyn til deres spesielle oksygenbehov og brennekarakteristika.

Følgende resultater ble oppnådd i de innledende forsøk.

Kvaliteten av kuttet i hvert tilfelle for blandingene 1, 2 og 3 var utmerket.

I påfølgende driftsforsøk ved operatører som hadde er-vervet seg fortrolighet med blandingene i henhold til oppfinnelsen,, ble det oppnådd utmerket ytelse. Således ble det med en blanding av den foretrukne sammensetning (angitt ved den blanding som er anvendt i eksempel 1) skåret en 2,54 cm tykk plate av bløtt stål i en hastighet av 22 m/time, og kuttets utseende ble fastslått som uvanlig godt.

Således ga en fil som ble gnidd langs forkanten og bunnkanten, et fullstendig rent materiale.

Andre eksempler på viktig tidsbesparelse og økonomi som er gjort mulig ved bruken av denne blanding, var i sveisetiden for stålrør (f.eks. 30,5 cm i diameter og 1,3 cm tykt) og i den bety-delig økede levetid for skjæreverktøy med wolframkarbidspiss, idet dybden av hårdhetgjennomtrengning typisk er 0,97 mm ved 140 Brinell (kfr. at oksy-acetylen gir hårdhetgjennomtrengning på 2,64 mm ved 160 Brinell).

Videre ble det funnet mulig å ha høye uttappingshastig-heter fra sylindre uten tilsetning av fordampere, og den uttap-pede gass ble ikke funnet å variere i noen påvisbar grad i sammensetning under sylinderens bruk. Det var ingen polymerdannelse, og derfor forblir regulatorer og verktøyspisser ikke tilstoppet. Den uvanlige evne hos foretrukne blandinger i henhold til oppfinnelsen ble vist ved skjæring gjennom en 1,5 m tykk 100 tonns stålbarre. Generelt viste slaglodding seg også å være like rask eller raskere enn med acetylen på bløtt stål, galvanisert stål, kopper, messing og aluminium. En typisk sammensetning av fysikalske og kjemiske egenskaper for en foretrukken blanding i henhold til oppfinnelsen er:

Væsketetthet - 0,53 - 0,56 g/cm<3> ved 15,6 °C.

Spesifikt gassvolum - 0,56 - 0,63 m<3>/kg ved 15,6 °c.

Netto forbrenningsvarme - 4400 til 5500 BTU/kg ved 15,6 °C.

Volum av 0 /volum av brennstoff for fullstendig forbrenning -

4 til 4,5.

Flammeevnegrenser i luft - 2,2% til 11%.

Flammetemperatur - ca. 3040°C.

Arbeidstrykket av brennstoffgassen og oksygenet vil naturligvis variere med det arbeid som skal utføres, men for mange operasjoner vil et brennstoffgass-trykk i området 0,2 til 0,7 kg/cm<2 >og et tilsvarende oksygen-trykk i området 2,5 til 6,3 kg/cm 2 være passende.

Claims (3)

1. Brennstoffgass som er spesielt tilpasset for bruk ved metallbearbeidelse, karakterisert ved at den består av metylacetylen og allen, propylen, propan og høyst en liten mengde av -hydrokarboner, idet mengden av metylacetylen/allen i brennstoffgassen er 20-39 volum-%, mengden av propylen i brennstoffgassen er minst 30 volum-%, og resten (foruten tilfeldige forurensninger) er propan eller propan sammen med høyst 7 volum-% C^-hydrokarboner.

2. Brennstoffgass som angitt i krav 1, karakterisert ved at mengden av propylen er minst 50 volum-%, idet resten utgjøres av fortrinnsvis i alt vesentlig propan eller er propan, og ikke mer enn 5% C^-hydrokarboner.

3. Brennstoffgass som angitt i krav 2, karakterisert ved at metylacetylen/allen-innholdet er 20 til 25%, propyleninnholdet er 50 til 60% og propaninnholdet er 15 til 20%.