Projeto da ponta da tocha de oxicombust�vel/pr�-aquecimento do bico

Projeto de pr�-aquecimento do bico de oxicombust�vel

Parte 2 de uma s�rie de 2

No blog anterior sobre Projeto e sele��o da ponta da tocha de oxicombust�vel/bico, abordamos projetos de di�metro interno dos bicos de corte e as exig�ncias para espessuras de placas variadas. Nesta edi��o, abordaremos os diferentes projetos de bico necess�rios para os gases combust�veis variados.

Projeto de pr�-aquecimento do bico

No mercado dos EUA, os quatro gases combust�veis prim�rios s�o 1) acetileno, 2) propano, 3) g�s natural e 4) propileno. Existem tamb�m alguns aditivos misturados com g�s natural ou propano que devem melhorar o desempenho de corte da m�quina; no entanto, esses aditivos n�o alteram o projeto do bico para o g�s combust�vel b�sico. Diferentemente do projeto de di�metro interno do oxig�nio de corte, o projeto de pr�-aquecimento n�o muda com a espessura da placa. Abaixo est� uma fotografia mostrando os tr�s projetos de pr�-aquecimento, para os quatro gases combust�veis, g�s natural e propano usando o mesmo projeto. A diferen�a no projeto � necess�ria pela diferen�a na velocidade da chama dos gases diferentes. Nesta foto, o bico 1) � um bico de acetileno, 2) � um bico de propano/g�s natural, 3) � um bico de propileno e 4) novamente � um bico de propano/g�s natural de projeto de pe�a �nica.

O bico de acetileno tem uma face dianteira plana e nenhuma saia para reten��o das chamas. A velocidade de chama do acetileno � muito maior do que a dos outros combust�veis e s� a intera��o entre as chamas das portas de pr�-aquecimento devidamente colocadas � suficiente para reter a chama na face do bico nas vaz�es/velocidades usadas na opera��o de corte. A saia n� 3 � mais curta do que a n� 2, o que indica que a velocidade de chama do propileno � maior do que a de NG/Propano, logo, a saia mais curta � suficiente para propileno. A reten��o da chama das pontas de NG/propano e propileno vem da proximidade das portas de chama pr�ximas, da intera��o dessas portas adjacentes, bem como da intera��o das chamas com a parede da saia.

Como usar o projeto de pr�-aquecimento do bico certo

O projeto de pr�-aquecimento indicado deve ser escolhido para o g�s de pr�-aquecimento que est� sendo usado, pois o uso do projeto incorreto pode acarretar problemas graves. O uso de acetileno em pontas acopladas � pe�a projetadas para NG/Propano ou propileno pode acarretar queima sustentada ou superaquecimento grave da tocha/ponta da m�quina. O uso de um g�s n�o acetileno em pontas de acetileno provavelmente n�o acarretar� um problema grave, mas n�o produzir� uma chama utiliz�vel, pois a chama "saltar�" a face do bico em fluxos muito baixos e, por isso, n�o ser� utiliz�vel. Os bicos tendem a funcionar mais frios a vaz�es de pr�-aquecimento elevadas, pois o maior fluxo de gases tende a esfriar o bico melhor do que as vaz�es baixas.

Biselamento

Na maioria das aplica��es de corte por chama, a tocha de corte permanece perpendicular � placa. Uma exce��o � o biselamento onde a tocha/bico permanece angulado de 15 a 60 graus perpendicularmente em rela��o � placa. Isso acarreta 2 problemas 1) o aumento da espessura da placa a ser cortada e 2) a redu��o da efic�cia do pr�-aquecimento. Em rela��o � espessura da placa, pense no cosseno do �ngulo dividido na espessura da placa tendo em vista o aumento do comprimento real do corte. Para um bisel de 45 graus, o comprimento do corte aumenta 1,41 vez a espessura da placa. Ent�o, ao biselar uma placa de 2 polegadas a 45 graus, escolha um bico de 3" nominais ou mais. Embora o comprimento do corte aumente � medida que o �ngulo do bisel aumenta, a efic�cia do pr�-aquecimento diminui ainda mais drasticamente.

� prov�vel que o erro do bisel mais comum seja o de pouqu�ssimo pr�-aquecimento. Acima est� uma foto da tentativa de um bisel de 45 graus. Os primeiros �- � de polegada do bisel s�o lisos, e o resto mostra goivas verticais repetidas na superf�cie de corte. A maioria dos usu�rios considera essa superf�cie goivada inaceit�vel.

A raz�o pela qual a primeira parte estava boa foi resultado do calor imposto � placa antes de iniciar o corte. Depois do corte "pegar" com essa parte pr�-aquecida da placa, a superf�cie cortada vai se deteriorar at� o inaceit�vel. A solu��o para esse problema � uma ou todas as seguintes op��es:

1. reduzir a ponta at� a dist�ncia de trabalho onde os cones internos de pr�-aquecimento tocam a placa
2. aumentar a vaz�o dos gases de pr�-aquecimento at� o m�ximo que a ponta permitir�
3. garantir que a propor��o O/F esteja correta a fim de garantir as temperaturas m�ximas de chama
4. usar um pr�-aquecimento auxiliar

Esta foto mostra uma configura��o de tr�s tochas com pr�-aquecimentos acesos. A parte resultante � uma com um bisel superior de 45 graus, um nariz, e um bisel inferior de 45 graus. A tocha 1 � a tocha principal e exige o pr�-aquecimento m�ximo. Observe a diferen�a no comprimento dos cones de pr�-aquecimento das tochas 1, 2 e 3. A tocha 2 � a segunda tocha e oferecer� o nariz/base. Esta tocha exige pouco pr�-aquecimento e vai realmente conseguir parte do pr�-aquecimento necess�rio da Tocha 1. A Tocha 3 cortar� o bisel superior e, em alguns casos, exigir� mais pr�-aquecimento do que a Tocha 2, mas normalmente n�o mais do que a Tocha 1.

Mais uma vez, observando-se as tr�s tochas, os cones de pr�-aquecimento da Tocha 1 s�o os mais longos, e a Tocha 3 tem cones um pouco mais curtos em compara��o com a Tocha 1, mas mais longos do que a Tocha 2. � dif�cil conseguir muito pr�-aquecimento na tocha angulada principal, embora seja relativamente f�cil conseguir muito pr�-aquecimento na tocha vertical. Muito pr�-aquecimento neste caso normalmente acarretar� uma esc�ria aderente na parte inferior da placa que � dif�cil de remover.

O biselamento apresenta mais dificuldades do que o corte de forma t�pico, embora alguns dos novos equipamentos nas m�quinas atuais ajudem a superar algumas dessas dificuldades.