Việc sử dụng khí C2H2 và LPG để hàn cắt kim loại

I. Giới thiệu chung

1. Axetylen – Oxy được dùng từ rất lâu để hàn cắt kim loại, trong đó Axetylen được tạo ra ở bình sinh khí (pin hàn) bằng cách cho đất đèn tiếp xúc với nước. Cách làm này có rất nhiều nhược điểm mà nổi bật là vấn đề môi trường và an toàn, hơn nữa khi bỏ nhiều đất đèn vào pin hàn mà không sử dụng hết thì áp suất tăng nhanh cần phải xả đi dễ gây cháy nổ.

Axetylen hòa tan đóng chai loại bỏ hoàn toàn các nhược điểm của pin hàn cổ điển, ngoài ra khi không dùng nữa thì đóng vai chai để tránh tổn thất và an toàn. Axetylen được sản xuất từ đất đèn hoặc bằng phương pháp Cracking các khí gốc Hydro Cacbon như Metan, Etan, Propan, Butan… sau đó được nén lên đến áp suất 20-26 bar nạp vào chai thép chứa chất xốp và Acetol. Axêtôn ở các lỗ rồng của chất xốp có tác dung hòa tan môt khối lượng 5-7 kg C2H2 ở áp suất tương đối thầp. Còn chất xốp có tác dụng chống nổ phân hủy của Axetylen và phân bố đều Axetylen trong chai.

Ở Miền Nam người tiêu dùng công nghiệp đã quen dùng C2H2 hòa tan do có dây chuyền sản xuất của Mỹ để lại trước giải phóng như: Công ty Sovigaz Khánh Hội , Nha Trang , nhà máy oxy Đà Nẵng và nhiều cơ sở sản xuất tư nhân khác.

Ở Miền Bắc, chưa dùng phổ biến khí C2H2 đóng chai. Chỉ từ khi nhà máy Dưỡng Khí Yên Viên (nay công ty khí Công nghiệp) và nhà máy đất đèn Tràng Kênh lắp đặt dây chuyền khí C2Hhòa tan thì việc sử dụng khí C2H2 đóng chai mới tương đối rộng rãi. Doanh số khí C2H2 hòa tan bán ra hàng năm của các công ty sản xuất khí Axetylen ngày càng tăng đã chứng tỏ điều đó.

 

2. LPG mà người ta quen goị là “Gas” với tỷ lệ 30% Propan với 70% Butan hoặc 50%/50%( tùy theo từng hãng) bắt đầu thâm nhập lại vào Miền Nam và phát triển ra Miền Bắc từ cuối những năm 80. Ban đầu LPG đi vào sinh hoạt gia đình và đã dần dần thay thế cách đun nấu truyền thống như than , dầu , điện….bởi các ưu điểm hơn hẳn: sạch sẽ , an toàn, văn minh , rút ngắn thời gian nấu do nhiệt tập trung.

Gần đây LPG đã phát triển sang lĩnh vực công nghiệp. Nhiều cơ sở sản xuất đã dùng LPG thay thế Axetylen pin hàn và thấy rõ được ưu điểm của LPG như tiện lợi, an toàn, đảm bảo vệ sinh môi trường và dự trữ LPG được nhiều hơn. Người tiêu dùng Axetylen hòa tan đóng chai thì phân vân trong việc chuyển đổi cách sử dụng. Vậy giữa 2 loại khí công nghiệp này có những ưu điểm gì?

 

II. So sánh sử dụng Axetylen và LPG trong công nghiệp

Bảng sau cho biết những đặc tính kỹ thuật chính của 2 loại khí này

Số TT Đặc tính kỹ thuật LPG Axetylen
1. Công thức hóa học 30%C3H+ 70%C4H10 C2H2
2. Tỷ trọng khí ở 150C và 1 at ( kg/m3) 2.226 1.100
3. Tỷ trọng tương đối so với không khí 1.85 0.91
4. Nhiệt độ tự bốc cháy ở 1 at(0C) 500 635
5. Giới hạn cháy nổ ở 1at và 0C (% không khí) 1.8-9.5 1.8-97.5
6. Lượng không khí cần thiết để đốt cháy 1 m3 (m3) 31 9
7. Lượng oxy cần thiết để đốt cháy 1m3khí (m3)

 

3.9 1.1
8. Nhiệt độ của ngọn lửa khi cháy với không khí, max (0C) 1.910 2.325
9. Nhiệt độ của ngọn lửa khi cháy với không khí, max (0C) 2.900 3.160
10. Nhiệt lượng kJ/kg 49.650 54.600

 

Để so sánh LPG và Axetylen cần xem xét các chỉ tiêu sau đây

1. Mức độ an toàn trong sử dụng

Theo bảng trên thì nhiệt độ bốc cháy và giới hạn cháy nổ của LPG thấp hơn của C2H2 có nghĩa là LPG dễ gây cháy nổ hơn Axetylen. Tỷ trọng tương đối so với không khí của LPG cũng lớn hơn Axetylen nên khi bị rò rỉ , Axetylen bốc lên cao, trong khi đó LPG lại tụt xuống vị trí thấp nhất của mặt bằng, nồng độ tăng dần.

Tuy nhiên Axetylen có một tính chất rất nguy hiểm mà LPG không có, đó là sự kích nổ và ngọn lửa tạt lại. Sự kích nổ là quá trình cháy mà hỗn hợp bị cháy trước ngọn lửa và xuất hiện khi đốt hỗn hợp C2H2 –O2 nóng bằng chất nổ hay tốc độ cháy quá cao. Áp suất trong song kích nổ có thể tăng lên 30 lần và trong song tạt ngược lại khỏng 50-100 lần. Để chống kích nổ và ngọn lửa tạt lại, ngươi ta dùng van một chiều và thiết bị dập lửa tạt lại trong thiết bị bị nạp và sử dụng Axêtylen.

Share this post

Trả lời

Thư điện tử của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *