金属メーカーがトーチの加熱および切断用途で代替燃料を検討する必要がある理由

工場が生産の改善とコスト削減を求める中、アセチレンから酸素燃料切断および加熱用の代替燃料への移行が答えとなる可能性があります。画像: ハリス製品グループ

酸素と燃料ガスを組み合わせた酸素燃料は、100 年以上にわたって火炎切断、ろう付け、溶接、加熱、その他のさまざまな用途に使用されてきました。このプロセスで最も一般的に使用される燃料ガスはアセチレンです。

工場が生産の改善とコスト削減を模索する中で、適切な燃料ガスと適切な機器を組み合わせてこれらのプロセスを最適化することが重要です。そのための最良の方法の 1 つは、アセチレンを加熱および切断用の代替燃料に置き換えることです。

プロパン、プロピレン、天然ガス、または独自の混合ガスなどの代替燃料を使用すると、コストとパフォーマンスに多くのメリットがもたらされます。代替燃料への切り替えを検討すべき 4 つの理由を次に示します。

アセチレンと比較して、切断および加熱用途に代替燃料を使用する総コストはかなり低くなります。

代替燃料はアセチレンよりも立方フィートあたりの BTU 数が高く、これはシリンダーあたりの BTU が高いことを意味します。 No.5 アセチレンシリンダーの容量は約 320 立方メートルです。ガスフィート、これは 470,400 BTU に相当します。同様のサイズの100ポンド。プロパンシリンダー (プロパンは 8.66 立方フィート/ポンド、2,563 BTU/立方フィート) には 2,219,558 BTU が入っています。代替燃料シリンダー 1 つと同じ量の仕事をするには、5 本のアセチレンシリンダーが必要です。ガスシリンダーの数が少ないということは、取り扱いコスト、レンタル料金、保管スペースの削減にもつながります。

つまり、代替燃料を使用すると、使用額 1 ドルあたりにより多くの BTU が提供されます。これは、製造現場でたった 1 日だけでも大きな違いを生む可能性があります。これを 1 週間、1 か月、または 1 年にわたって繰り返すと、節約効果はさらに高まります。

加熱や切断用途にアセチレンを使用する場合には、多くの制限と安全上の懸念があります。

たとえば、アセチレンは 15 PSIG を超える圧力では使用できません。ガスが不安定になり、爆発的に分解する可能性があります。明らかに、これは安全上の懸念です。

加熱に関する一般的な問題は、フラッシュバックや持続的な逆火、またはトーチに炎が戻ってくることに関するものです。これは通常、不適切な圧力設定または流量制限によって引き起こされます。アセチレンの場合、安全上の理由からシリンダーから取り出せるガスの量には制限があります。 1 時間あたりに取り出せるのはシリンダーの容積の 7 分の 1 だけです。ほとんどのアセチレン加熱チップは、アセチレンシリンダーの取り出し能力を超えています。アセチレンを安全かつ適切に加熱するには、最小の加熱チップを使用し、通常はピグテール状の複数のシリンダーを組み合わせて、必要な取り出し速度を実現する必要があります。

しかし、代替燃料はより安定しており、アセチレンの厳しい回収制限はありません。高圧および流量が高くても安全に使用でき、衝撃に敏感ではありません。また、作業場を汚染し、呼吸器系の問題を引き起こす可能性がある炭素すすの発生も少なくなります。

コスト、安全性、効率、パフォーマンスが、店舗が加熱、切断、ろう付け用の代替燃料への移行を検討すべき 4 つの理由です。

代替燃料の立方フィートあたりの BTU は、アセチレンの 1,470 BTU/cu よりも高く、ガスに応じて 2,300 ～ 2,600 です。これにより、暖房効率が向上します。酸素燃料加熱プロセスでアセチレンの代わりに代替燃料を使用することにより、目標の加熱温度に早く到達します。

代替燃料は、切断時にアセチレンよりも優れた性能を発揮します。代替燃料の利点には、予熱時間の短縮などがあります。移動速度の増加。きれいで狭い切り口。上端のロールオーバーが少なくなります。切断面の硬化が少ない。スラグも少なくなります。これらすべての要因により、チッピング、研削、洗浄時間が短縮され、高品質の切断が実現します。

代替燃料への切り替えを決定したら、単にトーチチップを変更するだけでは、ここで説明したすべての利点をユーザーが実感できるわけではないことを認識することが重要です。ガスの利点を最大限に活用するには、低圧インジェクタートーチに交換することもお勧めします。これは、代替燃料がアセチレン (1-1-1) とは異なる酸素燃料比 (約 4.5:1) で混合されるためです。チップを変更しただけでは、ガスの混合方法は変わりません。代替燃料用に設計されたインジェクターミキサーは、酸素と燃料ガスを適切な比率で完全に混合し、BTU 出力の増加と最大の火炎性能を実現します。必要なインジェクターミキサーのタイプを決定するには、ガス機器の供給業者に問い合わせてください。

要約すると、加熱、切断、ろう付け時のパフォーマンスと効率の鍵は、適切な燃料ガスと装置を用意することです。代替燃料に切り替える場合は、ガスの利点を最大限に引き出し、代替燃料がもたらすコスト削減、利便性、安全性の利点を達成するためにどのような機器が必要かを理解することが重要です。

ある重機会社は、メンテナンス/修理施設のコストを削減したいと考えていました。暖房だけでなく切断にも代替燃料を使用することによる節約の可能性を検討しました。また、代替燃料で使用すべき適切な加熱および切断トーチおよび装置についても検討しました。

プロピレンへの切り替え後、会社全体のガス使用量は減少しました。さらに、必要なシリンダーの数が減ったので、シリンダーのコストも下がりました。また、部品の加熱に費やす時間が減り、生産時間も節約されました。これにより、予熱時間も大幅に短縮されました。

6 か月後、同社は 2 番目のメンテナンス拠点で切り替えを行いました。

鉄鋼製造業者は、加熱チップが溶けるという重大な安全上の問題に直面しました。残念なことに、あるオペレータはフラッシュバックを起こし、手を負傷してしまいました。従業員は先端が大きすぎるアセチレンを使用しました。大きなチップに必要な流量は、アセチレンシリンダーの引き出し限界を超えていました。流量が不十分なため、炎が先端に燃え戻りました。これによりチップの端が溶けてオリフィスが閉じ、流れの問題が悪化するだけでした。最終的には、持続的なバックファイアがハンドルの奥まで発生し、オペレーターの手に火傷を負わせました。

同社は代替燃料に切り替え、レギュレーター用に適切なサイズのチップ、ホース、高流量逆火防止装置を設置しました。アセチレンの代わりに代替燃料を使用することでコストを節約し、安全性の問題も解消しました。