Кислородный редуктор

Распространенные заблуждения при выборе редуктора для сварочных работ (аргон, углекислота)

Генри Форд в свое время говорил: «Нет плохих автомобилей, есть люди, которые неправильно сделали свой выбор». Поговорим сегодня о том, как выбрать редуктор для полуавтоматической или автоматической сварки в среде защитных газов и сделать этот выбор правильно.

Заблуждение №1

Состоит в том, что многие сварщики выбирают редуктор УР-6-6. Чем он плох? Изначально он разрабатывался для пищевой промышленности еще в советское время, т.е. он использовался для газирования воды, всевозможных напитков, при консервации колбас, мяса, креветок и других продуктов. Сегодня же существует целая линейка редукторов, которые предназначены непосредственно для сварки в среде защитных газов, например:

• Универсальный АР-40/У-30
• На аргон АР-40-2
• На углекислоту У-30

Или их аналоги. Основной особенностью этих редукторов, в отличие от УР-6-6, является наличие на манометре низкого давления градуировки в л/мин для каждого рода газа. Это очень удобно для работы, вам уже не нужно будет, как на УР-6 настраивать расход на глаз, приблизительно или смотреть по таблицам.

Заблуждение №2

Когда выбирают для регулярного использования при сварке в среде защитных газов малогабаритный редуктор, который не предназначен для ежедневного использования и стопроцентной загрузки. «Малогабаритки», если их использовать в промышленности, будут недолговечны. При постоянной работе используйте редукторы большого габарита с более качественным редуцирующим узлом, который способен выдержать длительные механические и температурные нагрузки, более точно поддерживать заданное давление и расход, соответственно, потери газа в таком редукторе будут меньшими.

Заблуждение №3

Многие сварщики думают, что редукторы с ротаметром являются более экономичными, чем с манометрическим указанием расхода. На самом деле это не так. Расход одинаковый. Отличие состоит только в том, что расход ротаметром измеряется и показывается в реальном времени, а редуктор с манометром показывает расход косвенно, т.е. в соответствии с расходной шайбой и рассчитанной шкалой в л/мин, нанесенной на манометр низкого давления.

Заблуждение №4

Некоторые сварщики думают, что редукторы с двумя ротаметрами предназначены для подключения двух сварочных постов. На самом деле они используются для сварки химически активных материалов, таких как титан, ведь при сварке титана защиту сварного шва нужно обеспечить с двух сторон. Пригодится такая защита и при сварке ответственных узлов из нержавейки. К первому ротаметру подключается горелка, через которую подается газ для защиты сварочной ванны, ко второму – рукав по которому газ поступает к обратной стороне шва.

Заблуждение №5

Применение (с целью экономия средств) вместо специализированного редуктора, допустим, редуктора кислородного или пищевого назначения. Этого делать нельзя, так как последние устройства не предназначены для сварки в среде защитных газов. Особенно при работе в среде углекислого газа они будут постоянно замерзать и выходить из строя, что грозит потерей углекислоты или аргона, которые достаточно дорогостоящие. Поэтому вместо экономии вы потеряете.

Заблуждение №6

Не использовать подогреватели при работе с углекислотой. Диоксид углерода имеет высокий коэффициент расширения, поэтому в процессе его испарения из баллона и редуцирования температура на редуцирующем клапане может понижаться до – 60 градусов. Влага, которой достаточно много в этом газе, кристаллизуется, что может привести к выходу из строя редуктора, что в свою очередь повлечет или прекращение подачи газа, или его самотек. Все это отразится на качестве сварных швов.

Применяйте при работе с углекислотой подогреватели. Они бывают:

• Проточного типа
• Встроенные на входной штуцер
• Встроенные (этот тип мы не рекомендуем покупать)

Заблуждение №7

Купив редуктор с ротаметром, некоторые сварщики пытаются снять корпус и регулировать задающий винт или клапан. Этого делать не нужно. Все уже настроено производителем. Ваша задача установить регулирующее устройство на баллон и подключить к сварочному аппарату.

svarka-master.ru

Требования к приборам

Несмотря на то что по конструктивным особенностям оборудование очень похоже, к кислородным редукторам предъявляются более высокие эксплуатационные требования. Такая разница заключается в том, что О2 в отличие от СО2 не сжижается. Из-за отсутствия данного эффекта давление в баллоне с кислородом достигает 200 атм, в то время как сжиженный углекислый газ характеризуется максимальным давлением в 70-80 атм. Из-за такой разницы, если установить углекислотный редуктор на баллон с кислородом, будет происходить постепенное разрушение уплотнительной мембраны. По этой причине такая замена не допускается, однако провести замену в обратном порядке, то есть установить кислородный редуктор на баллон с углекислотным газом, можно.

Еще одна значительная разница заключена в способе присоединения. Углекислотные редукторы можно крепить при помощи хомута, а кислородные — только при помощи накидной гайки. Такое требование аргументируется тем, что при утечке СО2 нет опасности взрыва или же возникновения пожара, как при утечке О2

Еще одно небольшое, но важное конструктивное отличие заключается в очистном фильтре, которые имеется в углекислотных редукторах. Фильтр предназначен не только для очистки газа, но и для того чтобы препятствовать стравливанию газа обратно в баллон, где может образоваться поверхностная подушка из газа, который вышел из сжиженного состояния

Принцип работы газовых редукторов

Принцип действия редуктора определяется его характеристикой. У редукторов прямого действия — падающая характеристика, то есть рабочее давление по мере расхода газа из баллона несколько снижается, у редукторов обратного действия — возрастающая характеристика, то есть с уменьшением давления газа в баллоне рабочее давление повышается.

Редукторы различаются по конструкции, принцип действия и основные детали одинаковы для каждого редуктора.

Редуктор обратного действия (рис. 1 а) работает следующим образом. Сжатый газ из баллона поступает в камеру высокого давления 8 и препятствует открыванию клапана 9. Для подачи газа в горелку или резак необходимо вращать по часовой стрелке регулирующий винт 2, который ввертывается в крышку 1. Винт сжимает нажимную пружину 3, которая в свою очередь выгибает гибкую резиновую мембрану 4 вверх. При этом передаточный диск со штоком сжимает обратную пружину 7, поднимая клапан 9, который открывает отверстие для прохода газа в камеру низкого давления 13. Открыванию клапана препятствует не только давление газа в камере высокого давления, но и пружина 7, имеющая меньшую силу, чем пружина 3. Автоматическое поддержание рабочего давления на заданном уровне происходит следующим образом. Если отбор газа в горелку или резак уменьшится, то давление в камере низкого давления повысится, нажимная пружина З сожмётся и мембрана 4 выправится, а передаточный диск со штоком 5 опустится и редуцирующий клапан 9 под действием пружины 7 прикроет седло клапана 10, уменьшив подачу газа в камеру низкого давления. При увеличении отбора газа процесс будет автоматически повторяться. Давление в камере высокого давления 8 измеряется манометром 6, а в камере низкого давления 13 — манометром 11. Если давление в рабочей камере повысится сверх нормы, то при помощи предохранительного клапана 12 произойдет сброс газа в атмосферу.

Помимо однокамерных редукторов применяют двухкамерные, в которых давление газа понижается постепенно в двух камерах редуцирования, расположенных последовательно одна за другой. Двухкамерные (двухступенчатые) редукторы обеспечивают более постоянное рабочее давление и менее склонны к замерзанию, однако они сложнее по конструкции, поэтому двухкамерные (двухступенчатые) редукторы используют тогда, когда необходимо поддерживать рабочее давление с повышенной точностью.

Редукторы прямого действия. В редукторах прямого действия (рис. 1, б) газ через штуцер 3, попадая в камеру высокого давления 6 и действуя на клапан 7, стремится открыть его (а в редукторах обратного действия — закрыть его). Редуцирующий клапан 7 прижимается к седлу запорной пружиной 5 и преграждает доступ газа высокого давления. Мембрана 1 стремится отвести редуцирующий клапан 7 от седла и открыть доступ газа высокого давления в камеру низкого (рабочего) давления 10. В свою очередь мембрана 1 находится под действием двух взаимно противоположных сил. С наружной стороны на мембрану 1 через нажимной винт 12 действует нажимная пружина 11, которая стремится открыть редуцирующий клапан 7, а с внутренней стороны камеры редуктора на мембрану давит редуцированный газ низкого давления, противодействующий нажимной пружине 11. При уменьшении давления в рабочей камере нажимная пружина 11 распрямляется, и клапан уходит от седла, при этом происходит увеличение притока газа в редуктор. При возрастании давления в рабочей камере 10 нажимная пружина 11 сжимается, клапан подходит ближе к седлу и поступление газа в редуктор уменьшается. Рабочее давление определяется натяжением нажимной пружины 11, которое изменяется регулировочным винтом 12. При вывертывании регулировочного винта 12 и ослаблении нажимной пружины 11 снижается рабочее давление и, наоборот, при ввертывании регулировочного винта сжимается нажимная пружина 11 и происходит повышение рабочего давления газа. Для контроля за давлением на камере высокого давления установлен манометр 4, а на рабочей камере — манометр 9 и предохранительный клапан 8.

В практике наибольшее распространение получили редукторы обратного действия как более удобные и безопасные в эксплуатации.

Предназначение кислородного редуктора

Редуктор кислородный, фото которого вы можете видеть в нашей статье, предназначен для обеспечения равномерного потока газа независимо от перепада давления в газопроводе или баллоне. Это очень важный элемент для газобаллонного оборудования. По его устройству судить можно о работоспособности всей системы. Если его не установить, то возможно возникновение так называемого эффекта запирания. Это означает, что расход газа достигнет критических показателей, и его скорость истечения будет равна скорости звука. Сила достигнет такого значения, что баллон станет прыгать в разные стороны.

Виды и характеристики. Редуктор БКО 50-4 и БКО 50-5

По своим техническим параметрам редукторы для кислородного баллона подразделяются на две группы – рамповые и постовые. Рамповые редукторы отличаются повышенной пропускной способностью – от 100…120 м 3 /ч, а потому используются для питания группы сварочных постов, либо для сварочных работ с большими объёмами. Постовые редукторы – индивидуального назначения, они обеспечивают расход кислорода в количествах 5…25 м 3 /ч (меньшие значения соответствуют меньшим конечным давлениям газа).

Корпуса газовых редукторов внешне однотипны, поэтому при изготовлении их окрашивают в определённые цвета (для кислородных редукторов это голубой цвет).

ГОСТ 13861 предусматривает следующие исполнения кислородных редукторов:

1. Баллонные, типа БКО, БКД и БПО.
2. Сетевые, типа СКО, САО, СПО, СМО.
3. Универсальные (У).
4. Рамповые (РКЗ, РАД, РПД).
5. Центральные (ЦКЗ).

Основной технической характеристикой кислородного редуктора является его пропускная способность и значение рабочего давления газа в баллоне. Например, кислородный редуктор типа БКО 50-4 означает, что агрегат предназначен для подключения к баллону с кислородом, является одноступенчатым, и рассчитан для пропускной способности до 50 м³/ч при рабочем давлении газа 4 атмосферы. Соответственно, для кислородного редуктора БКО 50-5 допустимое значение рабочего давления составляет 5 атмосфер. Именно редукторы типа БКО чаще всего и применяются для индивидуальных постов газосварки.

Дополнительными эксплуатационными особенностями кислородных редукторов являются:

• Число ступеней редуцирования. Выпускаются одноступенчатые устройства, регулятором давления в которых выступает либо пружина, либо иной узел, и двухступенчатые, где регулирование давления происходит постепенно, при помощи промежуточных пневматических камер. Двухступенчатые редукторы обеспечивают более надёжную работу сварочного поста в условиях низких температур, более стабильны по своим характеристикам, но отличаются конструктивной сложностью и, следовательно, увеличенной ценой;
• Способ присоединения. Используется накидная гайка, а не хомут, поскольку взрывоопасность кислорода требует особых требований к герметичности;
• Климатическое исполнение. Требование к надёжности работы регулятора тока особенно возрастают, когда газосварка ведётся не только при низких температурах, но и с большими объёмами. При больших расходах давление кислорода быстро снижается, что сопровождается увеличением объёма газа, остающегося в баллоне. Этот физический процесс ускоряет охлаждение газа и редуктора, в результате устройство может потерять работоспособность.

Принципиальными отличиями двухступенчатого кислородного редуктора являются редуцирующий клапан повышенной точности и двухслойная мембрана увеличенной площади, которая изготавливается из высокопрочных синтетических каучуков. Такой материал нечувствителен к изменению внешней температуры, благодаря чему мембрана сохраняет свою работоспособность при отрицательных температурах и давлениях газа до 150…200 атмосфер.

Возможна ли взаимозаменяемость

Некоторые виды сварочных редукторов взаимозаменяемы, но далеко не все. Так, вместо специализированного редуктора СО2 для сварки допустимо использовать кислородный, но обратную замену производить категорически нельзя.

Кислород — химически активное вещество, сильнейший окислитель, поэтому для работы с ними используются специальные металлы и сплавы. К тому же кислород закачивается в газовые баллоны под давлением, превышающим этот же параметр для углекислоты более чем в 2 раза.

Сварочный редуктор для углекислого газа, накрученный на кислородный баллон, может продержаться, в зависимости от его качества, от нескольких часов до пары недель. Но в нем неминуемо произойдет полное разрушение уплотняющих мембран — основного элемента конструкции, вследствие чего прибор начнет травить.

Аналогичная резьба и в баллонах ля резки и сварки. При этом кислородный редуктор имеет правую резьбу. Кислород не горит сам по себе, но поддерживает горение. В некоторых условиях он взрывоопасен.

Кислородный редуктор, используемый во время сварки с углекислотным баллоном, ждет другая угроза. Углекислота вызывает промерзание контактирующих с ней деталей до -60 °C. Поскольку регулятор давления, предназначенный для кислорода, и не должен выдерживать такого режима работы, он также начнет разрушаться.

Применение оборудования для разных типов газа

По виду редуцируемого газа редукторы делятся на следующие типы:

• ацетиленовые;
• водородные;
• кислородные;
• пропан-бутановые;
• метановые.

Вместе с тем, все варианты можно условно разделить на устройства для горючих и негорючих газов. Баллоны с горючей газовой смесью имеют левую резьбу, тогда как емкости для инертных газов и кислорода оснащены правой резьбой. Это сделано для того, чтобы предотвратить случайное присоединение редуцирующего элемента, предназначенного, например, для метана, к баллону с кислородом. Кстати, больше информации об автономной газификации Вы найдете в этом разделе.

Для сжиженных углеводородных газов устройство газовых редукторов может иметь одну конструктивную особенность. С целью предотвращения замерзания газа на выходе, корпус приспособления выполняется с развитым оребрением.

На долговечность работы редуктора большое значение оказывает качество газа. Поэтому заправку резервуаров необходимо осуществлять у надежных компаний, таких как «Промтехгаз», где помимо хорошего обслуживания можно получить профессиональную консультацию по работе с любым газовым оборудованием.

Оборудование, применяемое для понижения давления кислорода на выходе из сосуда для его хранения до рабочего, и поддержания его на необходимом уровне называют редуктором.

Для каждого типа технического газа, применяемого в промышленности и быту, существуют свои конструкции оборудования, для углекислого газа один тип, для ацетилена другой, для кислорода третий.

Ключевым документом, определяющим требования к газовым редукторам, является ГОСТ 13861-89. Этот документ определяет общие условия изделий этого типа.

Как работает кислородный редуктор

Принцип работы обратного, как наиболее используемого, редуктора следующий. Редуктор по конструкции состоит из двух камер, высокого и низкого давления. Прежде чем поступить в камеру высокого давления от баллона, кислород проходит через фильтр. Между камерами высокого и низкого давления находится мембрана, которая посредством двух пружин воздействует на клапан. Он открывается в зависимости от взаимодействия этих двух пружин.

Что бы установить давление, нужно его отрегулировать при помощи специального регулируемого винта, который открывает клапан. Что бы клапан был перекрыт, винт выкручивают, тем самым ослабляют пружину.

Конструкция кислородного редуктора

Если кислорода уходит больше, чем поступает в камеру низкого давления, пружина, называемая нажимной, деформирует диафрагму своим давлением. При этом клапан открывается на определённый уровень, и кислород начинает увеличивать поступление. Когда объем кислорода в рабочей камере увеличится, его давление, сжимая пружину, деформирует диафрагму в обратную сторону. Этим обеспечивается закрытие клапана и перекрывается подача кислорода. Эта конструкция обеспечивает поддержку нужного давления кислорода в автоматическом режиме.

Два манометра, которые установлены на редукторе, показывают давления высокого – на баллоне или в системе, низкого – на сварочную горелку.

Если модель имеет двухступенчатую конструкцию, это означает, что давление регулируется воздушными камерами, которые называются промежуточными. Они более сложные, более дорогие, но позволяют работать при отрицательных температурах. Подсоединение редуктора к баллону или рампе происходит при помощи специальных накидных гаек. Другие крепежи использовать, в виду взрывоопасности кислорода, не допускается

Также при использовании таких редукторов нужно обратить внимание, при каких температурах он должен использоваться

Чем отличается кислородный редуктор от углекислотного

Газобаллонное оборудование-относится к классу повышенной опасности. Выполняя работы с применением подобных устройств,необходимо знать правила и соблюдать необходимые предписания безопасности. В противном случае, существует реальная опасность для здоровья и жизни.

Существует различное газобаллонное оборудование,которое оказывает защитную и вспомогательную функцию при эксплуатации, к ним относятся и редукторы. В зависимости от сферы применения и конструкционных особенностей они могут быть кислородными и углекислотными.

Кислородный редуктор, его особенности

Устройство, которое предназначено для регулировки или снижения газа, который поступает из определенной емкости, например баллона, до необходимого регламентированного уровня называется редуктор. Также он должен обеспечивать стабильный рабочий процесс, если имеет место нахождения на газопроводе или рампе.

Кислородный редуктор — устройство

Кислородный редуктор используется для поддержания рабочего давления в баллоне, газопроводе, невзирая на перепады давления в меньшую и большую сторону. Этот агрегат играет огромную роль и имеет значительную ценность для сохранности газобаллонного оборудования. Его конструкция позволяет давать оценку правильной работе всей системы. Если данный узел не устанавливать, вполне реально получить «эффект запирания».

Данное состояние означает, что газ начнет выходить очень быстрым потоком и скорость его перемещения может достигнуть скорости звука, и баллон начнет вибрировать и двигаться по поверхности.

Кислородный редуктор имеет достаточно простую конструкцию, состоит из:

• Камеры с высоким давлением.
• Камеры с рабочим давлением.
• Соединительного клапана.
• Манометры для каждой из камер.

Технические параметры указываются в маркировке и обозначают:

1. «С»- сетевой агрегат.
2. «Р»- рамповое устройство.
3. «Б»-баллонное устройство.

Сфера применения кислородных редукторов достаточно широкая:

• При произведении сварочных работ с применением баллонов, во избежание прерывания подачи газа, качество которого отвечает за результат работы.
• В медицинских заведениях устройство обеспечивает бесперебойную подачу кислорода пациентам которым введен наркоз и подключена ИВЛ.
• В авиации редуктор кислородный обеспечивает подачу кислорода пассажирам.

Углекислотный редуктор, особенности

Устройство, которое автоматическим методом понижает давление находящегося внутри углекислого газа и регулирует правильную подачу и стабильное давление на выходе, имеет название углекислотного редуктора. Подобное устройство предназначено для установки на газовые баллоны. Редуктор может осуществлять закрытие затвора выпускающего клапана, в случае прекращения проведения работ.

Редуктор углекислотный

Углекислотный редуктор конструктивно состоит из:

• Клапан и седло с уплотняющими элементами.
• Мембрана с твердым центром в специальной камере.
• Пружинный элемент действующий на впускающий и выпускающий клапан.

Углекислотные редукторы имеют множество сфер применения:

1. Сварочные процессы производятся при наличии углекислого редуктора, если баллоны наполнены углекислым газом.
2. Производственное направление синтетических продуктов.
3. Химические производства.
4. В пищевой индустрий, при производстве шипучих(газированных) напитков.
5. В медицинской сфере, при проведении некоторых видов оперативных вмешательств.
6. В системе водоснабжения,углекислый газ очищает от щелочных отложений.
7. В сельскохозяйственной практике для обеспечения дополнительного тепла в тепличных структурах.
8. При производстве бумаги и целлюлозы, где необходимо заменить серную кислоту в качестве связующего компонента.

Редукторы необходимы практически везде,где используется баллонное оборудование с углекислым газом. Цель редуктора контролировать процесс подачи газа и стабилизировать возможные перепады давления.

Отличие кислородного редуктора от углекислотного

Объединяет эти два типа редукторов-одно, они предназначены для регулирования давления при подаче газа. Отличия есть в целевом предназначении, в популярности и в конструкции. Так, редукторы отличаются диаметром форсунки выпускающего клапана, масштабами накопительной камеры.Также кислородные редукторы используются чаще,поскольку кислород,как газ более востребован в промышленности.

Кислородный редуктор имеет 2 монометрических устройства, в то время как углекислотный-одно. Помимо этого отличие есть в металле, и материалах из которого устроены редуктора. Для того, прибор служил долго, обязательно необходимо подбирать правильно редуктор под вид используемого газа, несоблюдение этого правила может быть опасным.

vchemraznica.ru

Особенности конструкции и обслуживание

В промышленности и быту применяется 2 типа газов:

• инертные;
• горючие.

Адаптеры на них принципиально отличаются, чтобы не перепутать. На баллоны с инертным газом соединения редуктора с баллоном осуществляется правой, стандартной резьбой. Кислород, пропан, углекислоту, метан и другие горючие газы, присоединяют редуктор, закручивая в отверстие с левой резьбой – против часовой стрелки.

Разнонаправленная резьба исключает возможность заправки емкости не тем видом газа и использование баллона не по назначению.

Редуктора имеют внутри мембрану, которая изнашивается. Каждые 5 лет редуктор должен проходить испытание. При этом мембрана заменяется новой. В редукторах для композитных баллонов – сделаны по евростандартам, мембрана рассчитана на работу минимум 10 лет, но проверку оборудование должно проходить через 5 лет.

На верхней части корпуса нанесена маркировка, в которой указаны год изготовления узла и первой поверки. При последующем испытании набивается следующая дата.

Редуктор необходимо регулярно смазывать, проверять на герметичность. При необходимости надо менять прокладки.

Инструктор, преподаватель колледжа при заводе Донмет Саркизов П. В.: Среди любителей бытует мнение, что редуктор с ротаметром позволяет экономно расходовать газ. На практике приборы отличаются только показаниями. Второй манометр на редукторе показывает расход газа в минуту. Это значение заложено в режимах сварки. Ротаметр показывает фактическое давление в рабочей камере в данный момент. Для установки рабочих параметров надо пересчитывать показания ротаметра по коэффициенту или использовать переводную таблицу.

Редуктора с 2 ротаметрами, предназначены для сварки металлов тугоплавких и с высокой теплоотдачей. К первому подключается сварочная горелка, ко второму форсунка для подогрева обратной стороны шва. Подключать 2 аппарата нельзя».