Область применения и методы газовой резки по бетону

Рисунок 1 — Газовая резка

Конструкции и изделия из бетона/железобетона, так же, как и металлические аналоги, подвергаются дополнительной обработке: выполняется подгонка под определенные размеры, делаются проемы под окна и двери, отверстия в стенах под трубы и коммуникации. Для этих целей применяется кислородно-флюсовая газовая резка.

Хорошие показатели при выполнении такой работы дает флюс с высокой тепловой эффективностью, в состав которого входят железный и алюминиевый порошки в сочетании 75-85% и 15-25% соответственно.

Резка металлов и прожигание бетона кислородным копьем

В металлургии и строительстве нередко для прожигания металлических или железобетонных конструкций используется кислород. В этой статье рассмотрим, как осуществляется резка металлов кислородным копьем, а также специфику сверления бетонных изделий с применением точечного термического воздействия.

Как это работает

Приспособление для реализации данной технологии обладает очень простым устройством. Это стальная трубка подходящего диаметра, по которой подается кислород. Один конец трубки-копья подключается через вентиль и гибкий шланг к источнику O2, а второй прикладывается к обрабатываемой поверхности.

Чтобы активировать пламя, рабочий конец нагревается до 1400 °С (для этого используется вспомогательный термоисточник, например газовый резак), после чего он начинает стремительно окисляться (гореть), повышая температуру до 2000 °С и поддерживая ее уже без стороннего нагрева.

Для разжигания пламени O2 подается под низким давлением (около 1 атм), которое после образования устойчивого процесса повышается до рабочих показателей (5-6 атм).

Как отмечалось выше, резка кислородным копьем металлов и бетонных конструкций часто применяется в металлургической и строительной сферах. С помощью данного метода выполняют такие операции как:

• сверление металлических и ж/б изделий;
• отрезание скрапа;
• удаление прибыли литья;
• разделение плиты большой толщины.

Поскольку работа с O2 несет определенную опасность, такая резка должна выполняться с применением защитных средств: экрана, маски и специальной экипировки. Подробнее об особенностях эксплуатации данного газа и мерах предосторожности читайте в статье: Кислород технический: производство, эксплуатация и применение в промышленности.

Сверление и резка металлов кислородным копьем

После поджига и стабилизации пламени торец трубы прижимают к поверхности детали. Углубление в материал происходит за счет тепла, которое выделяется вследствие сгорания металла.

Во время температурного воздействия необходимо периодически совершать трубой обратно-поступательные и вращательные действия для удаления образовавшегося шлака.

В итоге получается отверстие круглой формы, размер которого обычно на 1-2 см больше диаметра трубки-копья.

В этом видео показан процесс сверления кислородным копьем:

Помимо сверления, подобная технология позволяет осуществлять раскрой детали. Для этих целей дополнительно применяется газовый резак, который предварительно делает канавку размером около 15 см, куда вводится копье. С помощью такого метода можно разрезать стальные болванки толщиной 2 м:

Резка крупных металлических деталей кислородным копьем

Во время рабочего процесса трубка-копье постоянно укорачивается, поэтому нуждается в периодической замене. Длина сгоревшей части в первую очередь зависит от характеристик обрабатываемого материала.

К примеру, при прожигании чугуна на каждый метр углубления требуется около 20 м трубы (при этом расход O2 составляет 35 м³ на 1 м).

Поэтому обработка чугунных изделий таким методом имеет невысокую производительность.

Прожигание бетонных конструкций

Как известно, бетон представляет собой смесь компонентов, каждый из которых имеет собственную температуру плавления. Так, керамзит оплавляется при 1100 °С, полевые шпаты – при 1400 °С, кремнезем – при 1700 °С, глинозем – при 2000 °С.

При этом важно учитывать, что указанные материалы не окисляются под воздействием кислородной струи, то есть не поддерживают горение и не выделяют сами по себе тепло. Поэтому во время резки бетонного или ж/б изделия возникает необходимость в постоянном прижимании трубы с приблизительным усилием 30-50 кг.

Поскольку при удалении расплавленной трубки поверхность очень быстро остывает, прожигать подобные неметаллические конструкции нужно без обратно-поступательных манипуляций, совершая лишь вращение в одну и другую сторону.

Прожигание (сверление) бетона кислородным копьем

Выполнять обработку бетона можно в любом положении, однако наиболее эффективным считается воздействие на поверхность снизу вверх. В этом случае шлак стекает между трубкой и стенкой отверстия под действием гравитационной силы, поэтому вероятность зашлаковывания невелика.

Увеличение мощности реза

Для повышения тепловой мощности внутрь трубки помещают пруток из низкоуглеродистой стали. Иногда его прихватывают сваркой с наружной стороны. Помимо улучшения процесса резки, такой подход позволяет сократить расход материала.

Так же необходимо обратить внимание на качество используемого технического кислорода, которое имеет важное значение для эффективности процесса.

Здесь Вы можете ознакомиться с типовыми объемами баллонов и формами поставки данного газа, соответствующего ГОСТ 5583 – 78 (чистота не менее 99,7%, 1ый сорт).

Еще более эффективным методом для увеличения мощности реза является применение мелкодисперсной железоалюминиевой смеси. При воспламенении такой порошок образует мощный факел длиной 5 см и температурой 4000 °С. В этом случае торец не прижимают к заготовке, а размещают на расстоянии 3-4 см с целью избегания закупорки отверстия шлаком.

Подводя итог, нужно отметить достаточную широту сферы применения кислородно-копьевой резки и сверления, особенно учитывая методику увеличения мощности с помощью вышеописанного метода, ввиду отличной производительности и минимальных требований к оборудованию.

Данная технология может быть реализована практически в любых условиях, поскольку для этого необходимо иметь лишь стальную трубу и баллон, заправленный качественным O2 высокой чистоты.

Принцип работы

В процессе резки газовым резаком происходит следующее: разогретый металл сжигается в струе кислорода, который нагнетается под давлением. Предварительно, сплав разогревают до необходимой температуры, при помощи специальной горящей смеси ацетилена с кислородом. Такой способ резки, кислородно-ацетиленовым резаком, применяется практически ко всем маркам металла (кроме нержавейки, цветных металлов и сплавов). Для газовой резки железобетонных изделий используют другой метод.

Кислородно-флюсовая резка

Метод заключается в следующем: в зону реза струей сжатого воздуха (например кислорода или азота) вдувается флюс (вещество, содействующее образованию шлака и улучшению качества металла при плавке) на основе порошка из железа, который выделяет при сгорании дополнительное количество теплоты, снижает концентрацию входящих в материал примесей и разжижает шлак.

При кислородно-флюсовой резке воспламенение флюса начинается над поверхностью разрезаемого материала, а полное сгорание происходит в полости реза. На практике это расстояние выбирается в зависимости от разрезаемого материала и колеблется в пределах от 15 до 50 мм.

С помощью специальной техники разрезаются железобетонные конструкции толщиной от 90 до 300 мм. При этом скорость прохода составляет 100 мм в минуту. Для образования хорошего струйного потока применяются сопла имеющие форму цилиндра и конуса суженную к выходу. Для резки толстых железобетонных конструкций используют метод кислородно-копьевой резки.

Кислородно-копьевая резка

Более продуктивным способом газовой резки по бетону является порошковое копье, с помощью которого работы можно проводить на конструкциях толщиной от 100 до 2000 мм. Порошковое копье имеет свойства обычного кислородного копья, которое предназначено для глубокого проникновения в материал, и свойства кислородно-флюсовой резки.

Рисунок 2 — Схема кислородно-копьевой резки

Принцип заключается в следующем: с помощью специальной автоматизированной трубки в место реза подается смесь железного и алюминиевого порошка, сгорание которого выделяет дополнительное тепло. Что бы кислородное копье длиной 3000 — 6000 мм подавало кислород к месту прожигания отверстия, используют специальную установку УФР-5.

В устройстве применяется толстостенная металлическая труба из стали наибольшим диаметром 20 — 35 мм заполненная на 60—65 % стальными прутками или тон­костенную газовая труба того же диаметра, обмотанная снаружи стальной проволокой диаметром 3—4 мм, через которую подается кислород, участвующий не только в горении, но и в выдувании продуктов, образовавшихся в результате сгорания.

Зная толщину конструкции можно просчитать количество затраченных на резку ресурсов исходя из данных таблицы 1.
Таблица 1 — Режимы кислородно-флюсового прожигания отверстий в железобетоне

Кислородно копьевая резка

В металлургии и строительстве нередко для прожигания металлических или железобетонных конструкций используется кислород. В этой статье рассмотрим, как осуществляется резка металлов кислородным копьем, а также специфику сверления бетонных изделий с применением точечного термического воздействия.

Резка бетона: кислородно-копьевое сверление. гидроабразивный

Как мы знаем, бетон есть весьма жёстким и прочным материалом, в следствии чего его механическая обработка связана с некоторыми сложностями. Такая операция, как резка бетона требует применения особого оборудования и соблюдения определенной технологии. Исходя из этого в данной статье мы детально рассмотрим, чем и как возможно разрезать бетон.

Виды резки бетона

На сегодня строителями используется пара способов резки бетона:

• Кислородно-копьевое сверление;
• Алмазная резка;
• Гидроабразивная резка.

Сейчас подробней ознакомимся с изюминками каждой технологии.

Кислородно-копьевое сверление

Данный метод резки содержится в применении кислородного копья – толстостенной металлической трубы, в которую подается кислород. Кислородное копье разогревается до большой температуры (1350-1400 градусов) при помощи посторонних источников, к примеру, сварочной дуги либо пламени резака. В следствии один конец трубы воспламеняется, по окончании чего источник нагрева убирают.

При постоянной подаче кислорода, конец трубы интенсивно горит и разогревается до 2000 градусов. Для увеличения тепловой мощности, вовнутрь трубы обычно вставляют стальной прут.

В ходе сверления, копье прижимается к поверхности бетона с большой силой, что разрешает преодолеть сопротивление густоплавких шлаков.

Среди изюминок данного способа возможно выделить следующие моменты:

• В ходе сверления бетон не окисляется кислородной струей и наряду с этим не выделяет своего тепла.
• При удалении кислородного копья, поверхность сходу застывает.

По этим обстоятельствам, в ходе резки не выполняются возвратно-поступательные движения. Но, дабы расширить эффективность резки, трубу в ходе резки нужно вращать, не допуская наряду с этим угасания пламени. Исходя из этого такая технология и называется сверлением.

В большинстве случаев, кислородно-копьевое сверление используют для исполнения проемов в цементных стенках.

Гидроабразивный способ

Гидроабразивная резка бетона есть фактически такой же распространенной, как и алмазная. Значительно чаще ее применяют при демонтаже цементных конструкций, но, данная технология кроме этого дает возможность приобрести и проемы в стенке с высокой точностью.

Еще таковой способ именуют холодной резкой. Содержится он в подаче к цементной поверхности струи воды с абразивом под большим давлением. Значительно чаще в качестве абразива используют небольшой песок.

Резак УФР-5

УФР-5 используется как в ручной, так и в машинной кислородно-флюсовой резке. Так же его используют в кислородно-копьевой (порошковой) резке для точечного прожигания отверстий в материалах.

Рисунок 3 — Схема работы установки УФР-5

Пояснение к рисунку 3:

1. Копьедержатель.
2. Флюсопитатель.
3. Ручной резак.
4. Машинный резак.

Топливом служит пропан или бутан в сочетании с кислородом. Инжектор подает флюс из бачка струей режущего кислорода. В режущей зоне он создает тройное воздействие:

• термическое;
• химическое (в резе образуются жидкотекучие шлаки — их удаление осуществляется струей кислорода);
• абразивное (не сгоревшие частицы порошка и тугоплавкие окислы с поверхности кромок стираются, а после удаляются полностью).

Рисунок 4- Установка кислородно-флюсовой резки УФР-5

Пояснение к рисунку 4:

1. Тележка.
2. Циклон.
3. Флюсопитатель.
4. Редуктор кислорода.
5. Резак.
6. Шланги.

В таблице 2 указаны скорость обработки бетона и расход материала при различных методах резки.
Таблица 2 — Скорость обработки бетона и расход материала в зависимости от способа резки

Резка бетона: кислородно-копьевое сверление. гидроабразивный

Как мы знаем, бетон есть весьма жёстким и прочным материалом, в следствии чего его механическая обработка связана с некоторыми сложностями. Такая операция, как резка бетона требует применения особого оборудования и соблюдения определенной технологии. Исходя из этого в данной статье мы детально рассмотрим, чем и как возможно разрезать бетон.

Алмазная резка

Алмазная резка бетона на сегодня есть самой популярной, поскольку она владеет рядом неоспоримых преимуществ, таких как:

• Универсальность;
• Доступность, так как для разрезки бетона возможно применять простую угловую шлифовальную машинку (болгарку) и алмазный круг.
• Компактность оборудования;
• Высокая скорость работы;
• Отсутствие вибраций.

Опытное оборудование для резки алмазными дисками, в большинстве случаев, оснащено пылесосом для сбора пыли, и системой подачи воды. Это разрешает охлаждать диск прямо на протяжении работы, и снизить выбросы пыли.

Данным способом может выполняться резка цементных стен и полов. Большая глубина реза зависит от типа оборудования и диаметра диска.

При применении данного способа, принципиально важно верно подобрать алмазный диск, в зависимости от типа бетона. В случае если конструкция армированная, то нужно применять турбоалмазные диски с волновым корпусом. Само собой разумеется, цена таких кругов наиболее высокая, но за то они являются самыми надежными, действенными и долговечными.

Совет! Не все виды бетона требуют особого инструмента для механической обработки. К примеру, резка газобетона возможно выполнена простой ножовкой по дереву.

Резка цементной поверхности болгаркой

Сейчас подробней рассмотрим процесс резки бетона болгаркой, поскольку данный метод есть наиболее распространенным и единственным доступным в быту. Само собой разумеется, несложнее всего воспользоваться услугами экспертов, но предварительно направляться определить цена резки бетона.

Учитывая относительную простоту данного процесса, значительно выгоднее выполнить работу самостоятельно. Единственное, предварительно нужно ознакомиться с технологией и некоторыми правилами резки, от которых зависит не только ее эффективность, но и ваша безопасность.

Данная работа имеет несколько этапов:

• Определения типа бетона;
• Выбора алмазного диска;
• Резки бетона.

Определения типа бетона

Бетон не редкость различных типов, он бывает армированным либо без армировки. В качестве его наполнителя может употребляться песок, гранитная крошка либо щебень.

Помимо этого, с течением времени структура бетона пара изменяется. Юный бетон более абразивный, а ветхий – более прочный. Дабы выяснить тип бетона, возможно сколоть маленький кусок материала и изучить его структуру, или дать его эксперту.

Выбор диска

При выборе диска направляться обращать внимание на следующие моменты:

Оборудование

Основным оборудованием для газовой резки является резак. В комплект к нему входят: насадка для сварки и плавки.

Благодаря резаку можно контролировать дозировку газовой смеси и кислорода. Также с помощью этого оборудования осуществляется воспламенение горючей смеси, подача пламени к месту обработки.

Резак состоит из двух блоков: режущего и подогревающего. Первый представлен трубкой выхода струи кислорода, вентилем и мундштуком внутреннего типа.

Подогревающий блок включает вентили, которые предназначены для регулировки давления газовой смеси и кислорода. Также есть трубка подачи, мундштук наружного вида, камера смешивания и инжекторная ячейка.

Резаки бывают ручными и машинными. Последние являются стационарными, поэтому для ремонтных работ предпочтительнее использовать ручные.

Дополнительно используется следующее газорезательное оборудование:

• редуктор – предназначен для снижения давления;
• прибор для изменения давления;
• стальной баллон с газом и кислородом;
• соединительные шланги.

Перед использованием оборудования важно проверить его исправность во избежание взрыва баллона или редуктора. Резак предварительно продувается кислородом.

Советы бывалых: как пользоваться

Инструкции, как пользоваться газовым резаком, можно разделить на общие положения и профессиональные «мелкие» замечания, которые на самом деле являются ценнейшими практическими помощниками.

Таблица резки металлов газовым резаком.

Сначала общие положения:

• Только в маске! Только в маске сварщика или специальных очках проводим любые работы с любым газовым резаком. Работа с автогеном – занятие с морем рисков, технику безопасности выполнять по-настоящему и не по-детски.
• Одежду и перчатки выбираем с огнеупорными свойствами. Если таковых нет, что же: по крайней мере, минимальное требование – не одевать одежду из синтетики.
• На рабочем месте обязательно должен быть огнетушитель со всеми правильными сроками годности и т.п. Средства пожаротушения также нужно разместить неподалеку по правилам пожарной безопасности.
• Перед работой нужно запастись:
• линейкой, специальным карандашом, угольником и рулеткой;
• специальной зажигалкой, которая обычно есть в комплекте с оборудованием.
• Во время работы важно выбрать правильно расположение. Пламя факела должно быть расположено фронтально по отношению к подводящим шлангам. Шланги, в свою очередь, расположить так, чтобы они не мешали вам по ходу процесса.
• Еще одно правило из техники безопасности: газовые баллоны не должны быть ближе 5-ти метров к вам во время работы.
• Проветривание должно быть отличным в течение всей резки, лучше всего работать на открытом воздухе.
• Пол в мастерской должен быть или бетонным, или земляным.
• Если вы давно не работали со своим резаком, либо начинаете использовать новый аппарат, проверьте каналы: они должны быть чистыми. Кроме того, всегда проверяйте уровень разреженности в камере, которая формируется кислородом. Сначала снимите шланг с пропаном – делать это нужно при закрученных вентилях и на резаке, и на баллоне. Затем на баллоне открываете вентиль кислорода и газа при рабочем давлении. Инжектор проверяется просто: прикладываете палец к ниппелю газа, если все правильно, вы почувствуете подсасывание воздуха в этом ниппеле. Закрываете кислород, все вентили и затем шланг с горючим газом подключаете к резаку: работать можно.

Схема резки металла резаком.
Этапы действий во время резки, пропановые резаки:

1. Сначала баллон с кислородом: выставляем рабочее давление.
2. Потом баллон с горючим газом: также выставляем рабочее давление. Ориентир – давление кислорода. Давление пропана должно быть меньше примерно в десять раз. Если аппарат трехтрубный, то разница будет составлять пять раз.
3. Медленно открываем вентиль кислорода и газа, поджигаем газ и формируем с помощью вентилей напор факела разогревающего пламени.
4. Ручной газовый резак готов к работе, теперь собственно резка металла резаком.
5. К месту горения начинает поступать струя поджигающего кислорода. Если металл нагрет в достаточной степени, нужная реакция начнется немедленно. В этом случае давление подачи кислорода можно еще увеличивать до тех пор, пока металл не будет прорезан в полной степени.
6. Теперь автоген можно двигать в нужном направлении – по линии запланированного разреза. Скорость движения нужно определять по ходу дела, она будет зависеть от того, как искры и шлак стекали или сдувались вниз от горелки.
7. После выполнения резки осмотрите внимательно рабочий участок на предмет оставшихся кусков расплавленного металла. Не дай бог наступить на такие – прожгут даже толстую подошву ботинок.
8. Охлаждение деталей проводится или с помощью воды, или естественным образом.
9. После окончания резки нужно закончить рабочий процесс, что не менее важно, чем начать работу.
10. Сначала закручиваем вентиль кислорода.
11. Следующими перекрываются вентили пламени – первым вентиль пропана, следующим – вентиль кислорода.
12. Закручиваем вентили на баллонах.
13. Освобождаем шланги от газа: открываем и затем поочередно закрываем вентили разогревающей смеси на аппарате.

Источники

• https://tutmet.ru/polzovatsja-rezat-rabotat-gazovym-rezakom-nastrojka.html
• https://stanok.guru/oborudovanie/raznoe/rezka-metalla-kislorodno-propanovym-rezakom.html
• https://printeka.ru/metally/kak-pravilno-rezat-gazovym-rezakom-metall.html
• https://tutsvarka.ru/oborudovanie/gazovyj-rezak
• https://msmetall.ru/instrument/kak-rezat-relsy-rezakom.html
• https://WikiMetall.ru/oborudovanie/kak-polzovatsya-rezakom.html

Конструкция

Наиболее распространенный тип устройства, применяемый при обработке стальных структур, это двухтрубный инжекторный резак. Горючая смесь разделяется на несколько потоков, что позволяет отрегулировать мощность пламени при соответствии с работами. Регулировочный механизм находится на внешней части корпуса, существуют приборы рычажного типа.

Поток движется по трубке к наконечнику через головку, высвобождение происходит при высокой скорости через центральное сопло. Мундштук отвечает за главную функциональность резака, режущую часть процесса. Часть газа переводится к инжектору, который выходя под высоким давлением, создает разряжение, тем самым подключается горючая смесь. Процессом смешивания определено выравнивание скорости потока, которым производится действие.

Формирование смеси осуществляется головкой наконечника, в которую попадает по нижней трубке. Факел образуется между наружном, внутренним мундштуком, следствием образования горючей смеси. Двухканальная система оснащена регулировочными вентилями, позволяющими производить настройку подачи как кислорода, так и вспомогательного газа к инжектору.

Конструкция газового резака

Конструкция без инжекторного типа более сложна, так как для двух потоков кислорода и отдельно для газа имеется трубки. Смесь горючего состава происходит непосредственно внутри головки, данная конструкция считается более безопасными действиями. Для выполнения действий потребуется более высокое давление подачи как кислорода, так и горючих газов.

Размеры резаков закреплены стандартами ГОСТа, для производства с мелкими деталями применяются модели Р1 с общей длинной не более 50 см. Более мощные конструкции выпускаются длиннее по форме, существуют специфичные удлиненные конструкции, предназначенные для выполнения задач при трудном доступе к месту резки.