СВАРКА, РЕЗКА И ПАЙКА МЕТАЛЛОВ

ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ ЗАТВОРЫ

Совершенно необходимой частью ацетиленовой установки явля­ются предохранительные затворы. При работе сварочных горелок часто наблюдаются так называемые обратные удары, при которых происходит воспламенение смеси внутри горелки, и взрывная волна, распространяющаяся по подводящему трубопроводу в на­правлении к ацетиленовому генератору, может вызвать взрыв и разрушение генератора. Предохранительный затвор служит для остановки взрывноя-волны и недопущения её в генератор.

По принципу устройства предохранительные затворы разделя­ются на: 1) жидкостные или водяные и 2) сухие. Конструкция водяных предохранительных затворов существенно зависит от ра­бочего давления ацетилена, и аналогично ацетиленовым генерато­
рам различают затворы низкого, среднего и высокого давления. Затворы низкого и среднего давления могут быть объединены в группу открытых затворов, в которых газы при обратном ударе могут свободно выходить в атмосферу. Затворы высокого давления изготовляются закрытого типа, не имеют сообщения с атмосферой, поэтому газы могут выйти в атмосферу лишь прорвав предохрани­тельную мембрану из металлической (оловянной) фольги.

Простейший водяной затвор низкого давления схематически изображён на фиг. 124.

t

Фиг. 124. Водяной затвор низкого давлення.

Ацетилен по газоподводящей трубе 1 поступает в затвор, на­полненный водой до уровня контрольного крана 3, и, пройдя через слой воды, выходит через кран 2 к горелкам. Разность уровней в открытой сверху предохранительной трубке 4 и затворе опреде­ляет рабочее давление газа, питающего горелки. При обратном ударе газовая смесь устремляется назад, поступает в затвор через кран'2 и оттесняет воду в газоподводящую трубу 1 и предохрани­тельную 4. Вследствие понижения уровня воды в затворе нижний конец предохранительной трубки обнажается и газы выходят в ат­мосферу. Водяная пробка, образовавшаяся в газоподводящей трубе, не допускает проникновения взрывной волны в генератор. Щиток 5 отражет воду, выбрасываемую из затвора, и возвращает её назад в затвор, уменьшая потерю воды при обратных ударах.

Водяные затворы низкого давления рассмотренной конструкции, как показал многолетний опыт, работают весьма надёжно при правильном их расчёте и при наличии достаточного количества воды в затворе. Уровень воды в затворе проверяется открыванием контрольного крана 3 перед началом работ и после каждого обрат -

ного удара, вызвавшего выброс воды. При недостаточном коли­честве вода доливается в затвор через предохранительную трубку 4.

На фиг. 125 а и б схематически показано устройство водяного затвора открытого типа улучшенной конструкции, который изготов­ляется нашей промышленностью обычно для среднего давления

ацетилена, для чего предохранительной трубке затвора даётся не­обходимая высота.

Ацетилен поступает в затвор по подводящей трубке /, прива­ренной к дну затвора и имеющей ряд отверстий в нижней части для выхода газа. Над выходными отверстиями трубки 1 приварена служащая рассекателем шайба 2, распределяющая газ по сечению затвора и мешающая образованию сплошных газовых потоков, мо­гущих пропускать'взрывную волну. Ацетилен проходит через слой воды в газовое пространство затвора и вытесняет часть воды в за­зор между трубками — подводящей 1 и предохранительной 6 — на
высоту, соответствующую рабочему давлению ацетилена. На выходе из затвора ацетилен проходит водоотделитель 4, в котором отде­ляются механически увлекаемые ацетиленом капельки воды, стекаю­щие обратно в корпус затвора. Наличие водоотделителя несколько осушает ацетилен и почти устраняет необходимость добавления воды при работе затвора. Пройдя водоотделитель, газ через кран 5 направляется к горелкам. Контрольный кран 3 служит для про­верки уровня воды в затворе. При обрат­ном ударе вода вы­тесняется в подво­дящую трубку 1 и образует водяную пробку, препятствую­щую проникновению взрывной волны в ге­нератор. Газы проры­ваются через предо­хранительную труб­ку б и уходят в атмо­сферу через отвер­стия в крышке залив­ной воронки; унесен­ные капли воды сте­кают обратно в кор­пус затвора.

Существенно от­лична конструкция водяных затворов вы­сокого давления, ко­торые изготовляются только закрытого ти­па, так как при от­крытом выполнении пришлось бы прида­вать предохранитель­ной трубке чрезвы­чайно большую высо­ту— 10—15 м. В за­творах высокого давления подводящая трубка перекрывается при обратном ударе обратным клапаном, а короткая предохранительная трубка закрывается тонкой металлической (обычно оловянной) мем­браной, разрывающейся при обратном ударе и выпускающей газы в атмосферу. Предохранительная мембрана рассчитывается на дав­ление около 2 ати и заменяется новой после разрыва, произведён­ного обратным ударом.

Устройство водяного затвора высокого давления схематически показано на фиг. 126. Ацетилен поступает в затвор по подводящей трубке 1, приподнимает обратный клапан 2, распределяется по се­
чению затвора тарелкой — рассекателем 3 и, пройдя через слой воды, поступает в газовое пространство затвора. Отсюда газ по­ступает в предохранительную трубку 4, затем направляется к го­релкам через ниппель 5. Предохранительная трубка закрыта пре­дохранительной мембраной 6. Уровень воды в затворе проверяется контрольным краном 7. При обратном ударе клапан 2 закрывает газоподводящую трубку, предохранительная мембрана 6 разры­вается и выпускает газы в атмосферу.

В последние годы появились сухие предохранительные затворы для ацетиленовых генераторов различных конструкций. Н. Н. Кле­банов исследовал в сварочной лаборатории Московского высшего технического училища имени Баумана сухие предохранительные затворы различных систем. Все эти затворы оказались недостаточно надёжными и не всегда успевали преградить путь взрывной волне. Подобный результат является естественным, так как скорость рас­пространения детонации в ацетилено-кислородной смеси превышает 2000 м/сек, и неизбежная инерция движущихся частей сухих за­творов не позволяет им действовать с необходимой скоростью. Дей­ствующими у нас правилами защита ацетиленовых генераторов одними сухими затворами без водяных затворов запрещается.

Приведём для примера краткое описание нескольких ацетиле­новых генераторов.