La Saldatura e il Taglio OSSIGAS

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1 La Saldatura e il Taglio OSSIGAS GENERALITA SULLA FIAMMA E SULL USO DELLE ATTREZZATURE MKTV/CZ 10/05 R1

2 GENERALITA Sia la saldatura che il taglio ossigas avvengono grazie ad una fiamma ottenuta con la combinazione di due gas: Ossigeno oppure Ossigeno con Acetilene con Propano (AD) C (GPL) C CANNELLO fiamma La miscelazione dell ossigeno con uno di questi due gas dà luogo infatti alla fiamma più calda che si possa ottenere in natura. I cannelli per saldatura o per taglio servono proprio a questo; convogliano e miscelano i due gas che arrivano dalle tubazioni per dar luogo alla fiamma che effettuerà la saldatura o il taglio.

3 GENERALITA Come si presentano i gas? I gas sono contenuti in recipienti (bombole) e, per immagazzinarne il maggior contenuto possibile vengono compressi normalmente a 200 bar. In sostanza se alla pressione atmosferica (quella di questa stanza) in un decimetro cubo (cioè un po meno di una scatola da scarpe) ci sta un litro di acqua oppure un litro di gas, nello stesso spazio ma a 200 bar ci stanno 200 litri di gas. Pensate quindi in una bombola standard da 40 litri ci stanno appunto 40 litri di liquido (che non è comprimibile per ovvie ragioni) ma ci possono stare 8000 litri di gas (40 L x 200 bar).

4 GENERALITA Come si utilizzano i gas? Ingresso 200 bar uscita 10 bar riduttore di pressione ossigeno I gas compressi a questa pressione (200 bar) non sono però utilizzabili praticamente (pensate che in caso di rottura della valvola della bombola, la pressione di uscita del gas è sufficiente a far decollare la bombola stessa che ha un peso di 40 o 50 chili). L utilizzo comune per tagliare anche grossi spessori (30 cm di acciaio) necessita al massimo di 9 bar di pressione di ossigeno e circa solo 1 bar o meno di gas carburante (AD o GPL). Per questo sono nati i riduttori di pressione. Quei dispositivi cioè che portano il valore della pressione dai 200 bar in bombola ai 4 o 5 bar (nella maggior parte dei casi) che servono in uscita.

5 RIDUTTORE DI PRESSIONE I riduttori di pressione svolgono però un altra importantissima (anzi essenziale) funzione. Non svolgono cioè la funzione di una valvola che apre o chiude il flusso del gas facendone passare una maggiore o minore quantità da un foro variabile ma......una volta impostato il valore di pressione desiderato in uscita lo mantengono costante anche al calare del valore della pressione in bombola. Se non facessero ciò, sarebbe necessario continuare a regolare il riduttore per ripristinare il valore voluto. Risulta evidente dal disegno che la pressione in uscita del gas è data dall equilibrio fra la pressione in bombola e la spinta della molla. Mano a mano che la pressione in bombola cala (quindi la pressione in uscita tenderebbe a calare) la molla riuscirà ad aprire di più l otturatore (in quanto trova meno resistenza) e la pressione in uscita rimarrà costante. senso di spinta del gas manopola regolazione bombola 200 bar otturatore (maggiore è la pressione del gas tanto più rimane chiuso) molla (spinge l otturatore ad aprirsi)

6 CANNELLI cannello per saldare riduttore ossigeno Riduce da 200 a 10 bar riduttore acetilene Riduce da 20 a 1,5 bar (l utilizzo massimo su applicazioni pesanti è di 0,9 bar) cannello versatile (salda/taglia/riscalda) cannello specifico per il taglio ossigeno acetilene 200 bar 20 bar

7 CANNELLI Cannelli multifunzione con cui si può... tagliare saldare/brasare riscaldare

8 SALDATURA Cosa si intende per: SALDATURA Unione dei due pezzi da saldare tramite la fusione dei pezzi stessi. I due pezzi devono avere la stessa natura (es.acciaio con acciaio) BRASATURA O SALDOBRASATURA Unione dei due pezzi da saldare tramite l accostamento dei due pezzi e la fusione di una bacchetta di materiale d apporto (che può essere di materiale simile a quello da saldare o una lega d argento). La bacchetta una volta fusa entra per capillarità nel giunto e solidificandosi unisce i due pezzi (come fosse una colla). La brasatura (che è molto più usata rispetto alla saldatura) è piuttosto semplice da realizzare e modifica assai poco le caratteristiche del metallo da unire (si evitano anche le deformazioni). Garantisce però una tenuta meccanica relativa in quanto i due pezzi non sono fusi insieme. Come si sceglie la giusta lancia per saldare? Sul catalogo Mujelli per ogni lancia da saldatura viene indicato il consumo di gas in litri e lo spessore saldabile con quella lancia.

9 1a fase punta da taglio fiamma di riscaldo 3200 C (ox e ad mescolati) 2a fase punta da taglio canale dell ossigeno di taglio (ora vuoto) canale dei gas miscelati per il riscaldo canale dell ossigeno di taglio (ora attivo) canale dei gas miscelati per il riscaldo Cosa si intende per TAGLIO: Due premesse: Temperatura di fusione acciaio 1350 C Temperatura fiamma OX/AD 3200 C Temperatura fiamma OX/GPL 2900 C La temperatura di entrambe le fiamme è di gran lunga superiore a quella di fusione dell acciaio. Contrariamente a quello che molti pensano però il taglio non avviene per FUSIONE del pezzo (che risulterebbe in questo caso completamente deformato e con bordi molto irregolari). COME AVVIENE ALLORA IL TAGLIO? Avviene in due fasi: TAGLIO 1-Riscaldo del pezzo tramite la fiamma OX/AD o OX/GPL fino a far diventare rosso il pezzo (questa fase dura 8-10 secondi) 2-Mantenimento della fiamma di riscaldo e contemporanea apertura di un getto potente e molto concentrato (1 mm di diametro il foro di uscita) di ossigeno. L ossigeno (che oltretutto è freddo) trovando l acciaio surriscaldato (rosso) effettua una veloce e potente azione ossidante. L ossido fonde a una temperatura nettamente inferiore a quella dell acciaio stesso e molto rapidamente separando i due pezzi in modo netto e preciso. Ecco perché taglio OSSIDRICO. Ecco perché con la fiamma è IMPOSSIBILE tagliare l acciaio inossidabile, proprio perché... non ossida!

10 Esistono in commercio due tipi di sistemi di taglio... TAGLIO 1 impugnatura versatile ottone H1F OX/GPL H1F OX/AD...con punte a testa piana (dette H1F) impugnatura versatile alluminio 2 OX/GPL OX/AD Le punte vanno scelte oltre che per il modello (H1F o IC) e il tipo di gas (ox/ad oppure ox/gpl) anche in base allo spessore da tagliare. Per questa scelta far riferimento al catalogo Mujelli dove sono ben indicati modelli, spessori e consumi. Ovviamente con una punta più grande si tagliano anche spessori più piccoli (potendo anche correre di più) ma il consumo di gas, la rumorosità, il solco ecc risultano inutilmente aumentati....con punte a 3 coni automiscelanti (dette IC o punte MIX) 1 m3 di gas = 1000 litri Una punta che consuma 35 m3/h = litri ora

11 Esistono in commercio due tipi di sistemi di taglio... 1 canale dell ossigeno di taglio rubinetto che fa partire il getto di taglio TAGLIO Vantaggi della soluzione con punte a testa piana: Buona qualità di taglio Basso costo delle punte Molto diffuso OX/GPL in due pezzi canale dei gas miscelati per il riscaldo OX/AD monoblocco OX/AD 2 pezzi (solo in Italia)...con punte a testa piana (dette H1F) Svantaggi: I gas che effettuano il riscaldo sono miscelati fra loro molto prima della punta e percorrono un tratto lungo insieme (e i gas sono pericolosi proprio quando sono miscelati). In caso di ritorno di fiamma infatti la miscela altamente infiammabile ripercorre indietro il cannello fino ad arrivare vicino alla mano dell operatore. La lancia funziona solo con un tipo di gas (AD oppure GPL) in quanto i fori interni sono differenti per i due gas. 2 OX/GPL in due pezzi canale dell ossigeno di riscaldo canale dell ossigeno di taglio canale dell acetilene o GPL di riscaldo è la punta a miscelare i due gas di riscaldo insieme OX/AD monoblocco...con punte a 3 coni automiscelanti (dette IC o punte MIX) Vantaggi della soluzione con punte miscelanti: Elevata resistenza meccanica delle punte Resistenza al ritorno di fiamma In caso di ritorno i gas già miscelati percorrono un tratto molto breve che si esaurisce nella punta. E il sistema più utilizzato dai demolitori La lancia è unica (AD o GPL) è la sola punta che va scelta in funzione del gas utilizzato Svantaggi: Costo della punta Qualità del taglio buona ma inferiore alle altre punte

12 SCELTA DEL GAS E DELL ATTREZZATURA PERCHE SI SCEGLIE L ACETILENE O IL PROPANO COME SECONDO GAS? Premessa: L acetilene come si diceva è un gas pericoloso. Per stabilizzarne lo stoccaggio all interno della bombola viene inserito un materiale (massa porosa) che mantiene assorbito l acetone (liquido) e lo rilascia lentamente. Per questo motivo le bombole di acetilene vanno utilizzate SOLO ed ESCLUSIVAMENTE in verticale. Per SALDARE. Purtroppo l acetilene è l unico gas che è possibile utilizzare per effettuare la SALDATURA (fusione dei 2 pezzi da unire). Questo per un motivo chimico/fisico. La fiamma ossi-propano è infatti molto ossidante. Con il propano la SALDATURA è IMPOSSIBILE. SI può solo effettuare la BRASATURA (unione dei pezzi con l utilizzo della bacchetta d apporto). Per tagliare vanno bene entrambi (anche se la fiamma di riscaldo ox/acetilene è più calda rispetto a ox/gpl e ciò può determinare un po più di velocità nella prima fase). C è da dire che il propano costa molto meno dell acetilene, è molto meno pericoloso (l acetilene è un gas instabile ed esplosivo) ed è molto più facile da ricaricare (si trovano ovunque centri di ricarica di propano). Il propano è il più scelto dai tagliatori. Per il riscaldo vale lo stesso discorso. Il riscaldo assorbe enormi quantità di gas e pertanto sarebbe antieconomico utilizzare l acetilene che è costosissima visto che la differenza di temperatura è minima rispetto al propano.

13 CANNELLI da TAGLIO Un tagliatore professionista non usa un cannello multifunzione per tagliare. Sceglie un cannello specifico per il taglio. Ne esistono vari tipi. PUNTE IC a 3 coni (gas riscaldo miscelati dalla punta) robustezza/affidabilità NEW MIXER Impugnatura stile italiano Punte H1F a testa piana gas riscaldo miscelati dal cannello alto passaggio di gas e robustezza Testa del cannello miscelante NEW SIDER Impugnatura nord europea ideale x demolitori SIDER 2000 Impugnatura stile Italiano anche se miscelano i gas prima della punta, questi cannelli rappresentano comunque un buon compromesso sulla sicurezza in quanto i gas sono separati fino alla fine del cannello e vengono miscelati solo in testa. Testa del cannello miscelante SIDER 7 Impugnatura nord europea

14 SICUREZZA Dove vanno posizionate le valvole di sicurezza e quante metterne? Normalmente ne va posizionata una coppia sui riduttori di pressione e una coppia sull impugnatura (in alternativa a queste ultime si può applicarne una coppia con attacco a doppio portagomma lungo i tubi a 1 m dal cannello). Mai più di una coppia di valvole (anche se i tubi fossero lunghi). Troppe valvole di sicurezza causano cadute di pressione e di portata favorendo addirittura l insorgere dei ritorni di fiamma. valvola di sicurezza per impugnatura valvole antiritorno di gas (senza filtro) valvola di sicurezza per riduttore In caso di uso di lance da riscaldo con grandi portate l/h è bene utilizzare solo le valvole sul riduttore e al limite le valvole senza filtro sull impugnatura senza filtro per grossi flussi ossigeno acetilene valvola di sicurezza per riduttore valvola di sicurezza per impugnatura

15 UTILIZZO RIDUTTORE OSSIGENO A MANOMETRO ALTA PRESSIONE (BOMBOLA) B MANOMETRO BASSA PRESSIONE (CANNELLO) C VALVOLA DI SICUREZZA DA RIDUTTORE 3/8 D RACCORDO USCITA 3/8 CON PORTAGOMMA (E) F DADO ATTACCO RIDUTTORE G FRANGIGETTO (O CODOLO) H MANOPOLA DI REGOLAZIONE RIDUTTORE ACETILENE A MANOMETRO ALTA PRESSIONE (BOMBOLA) B MANOMETRO BASSA PRESSIONE (CANNELLO) C VALVOLA DI SICUREZZA DA RIDUTTORE 3/8 D RACCORDO USCITA 3/8 CON PORTAGOMMA (E) F DADO ATTACCO RIDUTTORE G FRANGIGETTO (O CODOLO) H MANOPOLA DI REGOLAZIONE

16 UTILIZZO IMPUGNATURA CON VALVOLE A DADO PREMILANCIA B RUBINETTO REGOLAZIONE GAS CARBURANTE C RUBINETTO REGOLAZIONE OSSIGENO D VALVOLA SICUREZZA GAS CARBURANTE (SINISTRA) E VALVOLA SICUREZZA OSSIGENO (DESTRA) F TUBO GOMMA GAS CARBURANTE (ROSSO) G TUBO GOMMA OSSIGENO (AZZURRO) LANCIA PER TAGLIARE A TRE TUBI (PUNTE A MISCELAZIONE) A PUNTA AUTOMISCELANTE (IC) B DADO PREMIPUNTA C TESTA PORTAPUNTA D RUBINETTO PRERISCALDO OSSIGENO E RUBINETTO A LEVA APERTURA OSSIGENO DI TAGLIO F DADO PREMILANCIA G CODOLO

17 UTILIZZO LANCIA PER SALDARE A PUNTA B CAMERA CONICA (O CAMERA DI MISCELAZIONE) C O.R. D O.R. Assicurare la bombola alla parete (come indicato nelle precauzioni di sicurezza). ATTENZIONE! Se trovate OLIO o GRASSO, NON APRITE LA VALVOLA per nessun motivo e non collegate il riduttore di pressione. Contattate il fornitore. L OSSIGENO REAGISCE CON IL GRASSO E L OLIO IN GENERE ACCENDENDOSI E PROVOCANDO FIAMMATE PERICOLOSE.

18 UTILIZZO MONTAGGIO Applicate le valvole di sicurezza al riduttore prima di collegare il riduttore alla bombola. In generale i raccordi (dadi ecc) e i dispositivi (valvole) per gas comburenti ( ossigeno) e gas neutri (argon, CO2, azoto ecc.) sono destri e vanno pertanto avvitati normalmente mentre i gas carburanti (acetilene, propano ecc) sono sinistri. Collegare i riduttori alle bombole appropriate. Per stringere a fondo i raccordi è preferibile utilizzare una chiave apposita (es. cod. WP91200) Dopo aver fissato il riduttore e prima di aprire la valvola sulla bombola assicurarsi che la manopola di regolazione sia completamente svitata (in senso antiorario) in modo che il riduttore sia impostato su 0 bar in uscita. Se non si effettua l apertura della bombola in questa condizione è molto probabile che il getto di gas a 200 bar che trovasse la molla già in tensione (manopola avvitata) distrugga l otturatore rendendo inservibile il riduttore (colpo d ariete). Parimenti, tutte le volte che si chiude la bombola ci si deve ricordare di svitare completamente la manopola per la volta successiva.

19 UTILIZZO Controllare le valvole di sicurezza e i raccordi per verificare eventuali perdite (UTILIZZARE UN CERCAFUGHE SPRAY). Aprire lentamente la valvola della bombola (durante questa operazione è sempre preferibile che la valvola si trovi fra Voi e il riduttore in modo che qualsiasi inconveniente o incidente con danneggiamento del riduttore non proietti particolari in faccia a chi effettua l operazione). ATTENZIONE La valvola della bombola di acetilene va aperta al massimo di un giro. Fissare il tubo di gomma al portagomma fissato sull uscita della valvola di sicurezza e assicurare il tubo con una apposita fascetta. IN PRESENZA DI GRASSO SMETTERE DI USARE IL RIDUTTORE.

20 UTILIZZO Mettete sempre le valvole sull impugnatura del cannello (o in alternativa le valvole tubo-tubo lungo il tubo a 1 metro dall impugnatura). La valvola ossigeno è filettata destra, quella acetilene/propano è filettata sinistra. Dopo aver fissato il tubo ai portagomma delle valvole VERIFICARE CHE TUTTO sia a perfetta tenuta. Ricordate infatti che: La minima perdita di gas causa uno scoppiettio (apparentemente insignificante) della fiamma che si sta utilizzando ma questi scoppiettii sono la maggior causa di ritorni di fiamma. Montare la lancia di saldatura o di riscaldo all impugnatura. IMPORTANTISSIMO! LA LANCIA PER SALDATURA O DA TAGLIO O DA RISCALDO VA FISSATA ALL IMPUGNATURA CON LA CHIAVE E NON A MANO. IL FISSAGGIO A MANO E FONTE SICURA DI SCOPPIETTII DELLA FIAMMA E DI RITORNI DI FIAMMA. ALTRA AVVERTENZA E DI FISSARE LA LANCIA ALL IMPUGNATURA GIA IN ASSE E NON FISSARLA COME VIENE E POI UNA VOLTA FISSATA RUOTARLA PER FARLE RAGGIUNGERE LA POSIZIONE VOLUTA. QUESTA OPERAZIONE CAUSA INFATTI LO SVITAMENTO INTERNO DEL CODOLO E I N SEGUITO POSSIBILI RITORNI DI FIAMMA.

21 UTILIZZO Controllare sempre la presenza degli O-r in quanto in assenza di questi i due gas potrebbero mescolarsi all interno della lancia invece che nel miscelatore povocando sicuri ritorni di fiamma. Dopo aver controllato la tenuta di tutte le connessioni aprire lentamente la valvola della bombola. Per regolare in modo corretto la pressione in uscita del gas far riferimento alle tabelle riportate sia sul libretto istruzioni del cannello o sul catalogo mujelli. La regolazione dell giusta pressione si effettua soltanto con queste due condizioni: 1 che l attrezztura che si andrà ad utilizzare (cannello con la sua punta ad esempio da taglio già montata) sia già collegato al circuito gas (tubi ecc). 2 che mentre si effettua la regolazione ad esempio del riduttore ossigeno il corrispondente rubinetto sul cannello sia completamene aperto. Una volta fatta la regolazione sul riduttore (cosa da fare piuttosto velocemente in quanto il cannello è aperto) chiudere subito il rubinetto sul cannello.

22 UTILIZZO ACCENSIONE e regolazione di una fiamma neutra Regolare le giuste pressioni sui riduttori come spiegato alla pagina precedente Tenere il cannello in una mano e l accenditore (ve ne sono vari tipi) con l altra. APRIRE PRIMA IL RUBINETTO ROSSO DELL ACETILENE/GPL di un quarto di giro circa. ACCENDERE IL GAS con l accenditore avvicinandolo alla punta. Regolare (riducendo di solito) l uscita del gas agendo sul rubinetto rosso fino a quando non fa più fumo nero e la fiamma esce piuttosto sottile dalla punta Aprire ora LENTAMENTE il rubinetto BLU dell ossigeno situato sull impugnatura vicino a quello rosso e regolare la fiamma finchè diventa neutra e brillante (sul significato di neutra vedere la pagina seguente). Se si tratta di una lancia per saldatura o riscaldo potete ora cominciare a lavorare, mentre se si tratta di una lancia da taglio dovrete aprire anche l altro rubinetto BLU dell ossigeno (situato sull alancia da taglio) o premere la leva di taglio dopo aver effettuato il pre-riscaldo del pezzo. SPEGNIMENTO Innanzitutto se si sta tagliando chiudere per primo il rubinetto o la leva di taglio. CHIUDERE PER PRIMO IL RUBINETTO BLU DELL OSSIGENO sull impugnatura CHIUDERE POI IL RUBINETTO ROSSO DELL ACETILENE/GPL NOTA Invertendo la sequenza si rischia di danneggiare il cannello Chiudere entrambe le valvole delle bombole. Se l impianto viene lasciato incustodito o non utilizzato per diverso tempo svuotare i tubi dal gas presente all interno aprendo i rubinetti sul cannello (poi richiudere i rubinetti sul cannello) ALLENTARE SEMPRE LA VITE DI REGOLAZIONE DEI RIDUTTORI AL TERMINE DEL LAVORO. SE INFATTI LE MANOPOLE DI REGOLAZIONE RESTANO AVVITATE ALLA SUCCESSIVA APERTURA DELLA VALVOLA SULLA BOMBOLA SI RISCHIA IL DANNEGGIAMENTO DEL RIDUTTORE (colpo d ariete)

23 REGOLAZIONE Tanta acetilene (fiamma carburante) Si vede il dardo molto lungo. Tanto ossigeno (fiamma ossidante) Si vede il dardo molto corto. Ne ossidante ne carburante (fiamma neutra) E usata in quasi tutte le applicazioni.

24 Note