Czy aluminium można ciąć plazmowo na stole wodnym?

Co należy wiedzieć przed rozpoczęciem plazmowego cięcia aluminium?

Plazma + Aluminium + Woda = Niebezpieczeństwo wybuchu wodoru!

Cięcie płyt aluminiowych suchym łukiem plazmowym może wymagać kosztownych i skomplikowanych systemów odpylania. Jest to również bardzo głośny proces, wytwarzający światło ultrafioletowe o wysokim natężeniu. Dlatego wiele firm preferuje cięcie aluminium na stole wodnym. Większość stopów aluminium można z łatwością ciąć plazmowo na stole wodnym, wyjątkiem są stopy aluminium-lit – patrz uwaga poniżej. Większość stopów można ciąć na stole wodnym. Użytkownik musi jednak być świadomy bardzo realnego i poważnego zagrożenia wybuchem i podjąć kroki, aby go uniknąć.

Zagrożenie wybuchem – nigdy nie tnij stopów aluminium i litu w obecności wody. Niektóre stopy aluminium i litu (Al-Li) mogą po stopieniu powodować wybuchy podczas cięcia plazmowego w obecności wody. NIE należy ciąć plazmowo stopów Al-Li w wodzie lub w jej pobliżu. Stopy te należy ciąć tylko na sucho, na suchym stole. NIE ciąć na sucho nad wodą. NIE używać palników plazmowych z wtryskiem wody. Skontaktuj się z dostawcą aluminium, aby uzyskać dodatkowe informacje dotyczące zagrożeń związanych z tymi stopami.

Po zanurzeniu w wodzie metal aluminiowy generuje wodór. Przypomina to bąbelki dwutlenku węgla, które wydają się pojawiać znikąd na wewnętrznej powierzchni szklanki Coca-Coli. Powierzchnia kawałka aluminium reaguje chemicznie z wodą, wytwarzając niewielkie ilości wodoru. Maleńkie bąbelki wodoru ostatecznie odrywają się od metalowej powierzchni i przemieszczają się w górę.

Ilość wytwarzanego wodoru zależy od wielu czynników. Jednak najistotniejsza w tym przypadku jest powierzchnia wystawiona na działanie wody i czas jej zanurzenia. Niewielka część wyciętej części z aluminium może wpaść na krótki czas do wody, a następnie zostać wyjęta. Ma ona stosunkowo małą powierzchnię, przez co wytwarza mało wodoru. Cięcie łukiem plazmowym powoduje jednak powstawanie dużej ilości kropel stopionego aluminium, które spadają na stół wodny. Kropelki te, zwłaszcza drobne cząstki, mają skumulowaną powierzchnię. Z czasem kropelki stają się bardzo duże. Kropelki mogą leżeć na dnie stołu wodnego przez wiele dni, tygodni lub miesięcy. Kropelki nadal wytwarzają pęcherzyki wodoru.

Czego należy unikać podczas cięcia plazmowego aluminium?

Największe niebezpieczeństwo pojawia się, gdy płyta pozostaje zanurzona w wodzie przez dłuższy czas. Operator może włożyć płytę na stół do cięcia, podnieść poziom wody i zacząć cięcie kilku części. Po zakończeniu zmiany wyłącza maszynę i idzie do domu. Kiedy przychodzi następnego dnia, pod płytą może znajdować się znaczna kieszeń wodoru. Jeśli przebije płytę palnikiem plazmowym i zapali bańkę wodoru, może nastąpić poważna eksplozja. Może to potencjalnie doprowadzić do uszkodzenia sprzętu, obrażeń lub śmierci personelu.

Proste rozwiązanie

Prostym rozwiązaniem tego zagrożenia jest aerator. Jego stosowanie wymaga jednak praktyki. Aerator to po prostu szereg rurek z małymi otworami ułożonymi na dnie stołu. Wypływa przez nie na powierzchnię stołu stała, niewielka ilość sprężonego powietrza. Zapobiega to gromadzeniu się pod płytą stężonego wodoru poprzez rozcieńczanie i rozpraszanie pęcherzyków gazu.

Niezbędne jest szkolenie

Niezbędne jest również przeszkolenie operatora, aby zrozumiał zagrożenie. Operator musi zrozumieć, jak i gdzie może gromadzić się wodór oraz jakie kroki podjąć, aby zapobiec wybuchowi. Prostym rozwiązaniem jest niezostawianie płyty na stole wodnym przez dłuższy czas. W przypadku stołów z funkcją podnoszenia i obniżania poziomu wody operator może po prostu opuścić i podnieść wodę przed cięciem. Pozwala to na rozbicie lub rozproszenie pęcherzyków wodoru.

Inne rozwiązania obejmują „tłumik bąbelkowy” lub system filtracji wody. Tłumik bąbelkowy to urządzenie, które mocuje się na palniku do cięcia plazmowego i działa jak kurtyna powietrzna. Do ochrony łuku plazmowego wykorzystuje sprężone powietrze w wewnętrznej dyszy. Przepompowuje również dość dużą ilość wody ze stołu przez zewnętrzną dyszę, aby utworzyć osłonę wodną wokół łuku plazmowego. Tłumik pęcherzykowy jest zwykle używany na stole wodnym bez regulacji poziomu wody, dlatego nie można zanurzyć płyty. Tłumik bąbelkowy zmniejsza rozbłyski i hałas łuku. Przechwytuje również większość dymu plazmowego, a także wstrząsa wodą, aby rozbić bąbelki wodoru. Ponieważ płyta nie jest zanurzona, kieszenie wodorowe nie zostają uwięzione pod płytą.

Systemy filtracji wody, takie jak system Ebbco GRS, wykorzystują pompę o dużej objętości i wiele dysz na stole. Sprawiają, że drobne cząstki są zawieszone w wodzie, a następnie usuwa je z wody za pomocą separatora odśrodkowego. Dzięki temu zmniejszają wytwarzanie wodoru w stole, usuwając z wody większość cząstek metalu aluminiowego. Sprawiają również, że woda jest odpowiednio wzburzoną wodą, dzięki czemu zapobiega gromadzeniu się wodoru.

Niezależnie od wybranej metody, cięcie aluminium łukiem plazmowym na stole wodnym jest realną opcją, o ile wdrożony jest system eliminujący zagrożenie wybuchem wodoru.