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切割自动化 等离子切割
等离子 + 铝 + 水 = 氢气爆炸危险!
对铝板材进行干式等离子弧切割可能需要昂贵、复杂的除尘系统。而且,在这个过程中,噪音非常大,会产生高强度紫外线。因此,许多公司更喜欢在水台面上切割铝。大多数铝合金可以轻松地在水台面上进行等离子切割,而铝锂合金则是例外,详见下面的注释。大多数合金可以在水台面上进行切割。然而,用户必须意识到实际存在的爆炸危险,并采取措施加以避免。
爆炸危险 - 请勿在有水的情况下切割铝锂合金。在有水的情况下采用等离子切割时,某些熔融铝锂 (Al-Li) 合金会引起爆炸。请勿在有水时或水附近对铝锂合金进行等离子切割。这些合金应只在干燥台面上进行干式切割。请勿在水上进行干式切割。请勿使用注水等离子割炬。请与您的铝供应商联系,了解与这些合金相关的危险方面的额外安全信息。
将铝金属浸入水中时,会产生氢气。这类似于可口可乐杯子内部表面凭空形成的二氧化碳气泡。铝片表面会与水发生化学反应,产生少量氢气。微小的氢气气泡最终会从金属表面脱离,向上漂浮。
产生的氢气量取决于许多因素。但在这种情况下,最重要的是暴露在水中的表面积,以及浸入水中的时间。如果从铝材上切割下一小部分,它可能会在短时间内落入水中,然后再被取回。它的表面积相对较小,因此产生的氢气很少。然而,等离子弧切割会产生大量铝熔滴,这些熔滴会落入水台面。这些熔滴,尤其是细颗粒,会累积形成表面积。随着时间的推移,熔滴慢慢变大。熔滴可以在水台面底部停留数天、数周或数月。熔滴不断产生氢气气泡。
如果将板材浸入台面下很长一段时间,则会发生巨大的危险。也许,操作员会将板材放在切割台面上,提高水位,然后开始切割一些部分。然后他下班,关掉机器回家了。当他第二天来上班时,板材下面可能会聚集大量氢气。如果他用等离子割炬切割并刺穿板材,就会点燃氢气气泡,进而引发严重的爆炸。这可能会导致设备潜在损坏和人员伤亡。
化解这一危险的简单办法是曝气器。但这也需要人员培训。曝气器就是在台面底部安装的一系列带小孔的管子。通过这些小孔,小流量压缩空气不断上升到台面表面。这可以稀释和驱散气泡,以防止高度浓缩的氢气在板材下积聚。
操作员培训也非常必要,以便其了解危险。操作员需要了解氢气可能聚集的方式和位置,以及应该采取哪些措施来防止爆炸。一个简单的步骤就是,永远不要将板材放在水台面下太久。对于具有水位调节功能的台面,操作员只需在切割前将水位调高或调低即可。这样,可以打破或驱散所有氢气气泡。
其他解决方案可以包括“气泡消声器”,或水过滤系统。气泡消声器是一种固定在等离子割炬上的装置,就像空气幕。它利用压缩空气,使其通过内喷嘴来保护等离子弧。它还通过外部喷嘴泵出大量饮用水,在等离子弧周围形成水罩。气泡消声器通常用于没有水位控制的水台面,因此无法浸入板材。气泡消声器可减少电弧眩光和噪音。它也可捕获大部分等离子烟,并搅动水,打破氢气气泡。由于无法浸入板材,因此,板材下面不会聚集大量氢气。
Ebbco GRS 系统等水过滤系统在台面中使用大容量泵和一系列喷嘴。它有助于使细颗粒悬浮在水中,然后用离心分离器将其从水中除去。这会从水中去除大量铝金属颗粒,从而减少氢气在台面中的生成。还会持续搅动水,以防任何氢气聚集。
无论您选择哪种方法,在水台面上对铝进行等离子弧切割都是一种可行选择,只要提供一种系统,便可消除氢爆炸危险。