Gazy techniczne - cnccad

Gazy dla zastosowania w cięciu plazmowym powszechnie stosowane w Polsce

Powietrze ( H2O2 )

Jest mieszaniną gazów i aerozoli składająca się na atmosferę ziemską. Pojęcie jest stosowane przede wszystkim w odniesieniu do tej części powłoki gazowej, której chemiczny skład jest wyrównany wskutek cyrkulacji gazów w troposferze (zob. homosfera, warstwa o grubości do 100 km), bywa jednak odnoszone również do wszystkich sfer ziemskiej atmosfery, o różnym składzie chemicznym i właściwościach fizycznych.
Powietrze jest gazem bezbarwnym, bez smaku, słabo rozpuszczalnym w wodzie. Skroplone powietrze jest bladoniebieskie. Gęstość powietrza zależy od ciśnienia, temperatury oraz składu. Dla suchego powietrza, przy ciśnieniu atmosferycznym, na poziomie morza, w temperaturze 20 °C wynosi 1,2 kg/m³. Temperatura topnienia zestalonego powietrza wynosi około −213 °C, a temperatura wrzenia około −191 °C.
Podstawowy skład powietrza to:

* PPM - Jest to liczba części na milion, oznaczenie stosowane jest często m.in. przy wyrażaniu stężeń


Gazy dla zastosowania w cięciu plazmowym powszechnie stosowane w Polsce


Powietrze ( H2O2 )

Jest mieszaniną gazów i aerozoli składająca się na atmosferę ziemską. Pojęcie jest stosowane przede wszystkim w odniesieniu do tej części powłoki gazowej, której chemiczny skład jest wyrównany wskutek cyrkulacji gazów w troposferze (zob. homosfera, warstwa o grubości do 100 km), bywa jednak odnoszone również do wszystkich sfer ziemskiej atmosfery, o różnym składzie chemicznym i właściwościach fizycznych.
Powietrze jest gazem bezbarwnym, bez smaku, słabo rozpuszczalnym w wodzie. Skroplone powietrze jest bladoniebieskie. Gęstość powietrza zależy od ciśnienia, temperatury oraz składu. Dla suchego powietrza, przy ciśnieniu atmosferycznym, na poziomie morza, w temperaturze 20 °C wynosi 1,2 kg/m³. Temperatura topnienia zestalonego powietrza wynosi około −213 °C, a temperatura wrzenia około −191 °C.
Podstawowy skład powietrza to:


Tlen ( O2 )     

To pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 8, niemetal z grupy tlenowców w układzie okresowym.
Stabilnymi izotopami tlenu są 16O (stanowi ponad 99% tlenu naturalnego), 17O oraz 18O.
Tlen w stanie wolnym występuje w postaci cząsteczek dwuatomowych O2 oraz trójatomowych – ozonu O3 (głównie w ozonosferze).
Tlen jest paramagnetykiem. Ciekły tlen ma barwę błękitno-niebieską.

Azot ( N2 )    

To pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 7, niemetal z grupy 15 (azotowców) układu okresowego. Stabilnymi izotopami azotu są 14N i 15N. Azot w stanie wolnym występuje w postaci dwuatomowej cząsteczki N2. W cząsteczce tej dwa atomy tego pierwiastka są połączone ze sobą wiązaniem potrójnym. Azot jest podstawowym składnikiem powietrza (78,09% objętości), a jego zawartość w litosferze Ziemi wynosi 50 ppm[6]. Wchodzi w skład wielu związków, takich jak: amoniak, kwas azotowy, azotyny oraz wielu ważnych związków organicznych (kwasy nukleinowe, białka, alkaloidy i wiele innych). Azot w fazie stałej występuje w sześciu odmianach alotropowych nazwanych od kolejnych liter greckich (α, β, γ, δ, ε, ζ). Najnowsze badania wykazują prawdopodobne istnienie kolejnych dwóch odmian (η, θ).
Zastosowanie ma w cięciu plazmowym jako gaz tnący lub do mieszania z wodorem.


Argon ( Ar )     

To pierwiastek chemiczny będący gazem szlachetnym. Jest praktycznie niereaktywny i nie ma żadnego znaczenia biologicznego, jest także jednym ze składników powietrza
Atomy argonu mogą zostać uwięzione w sieci innych cząsteczek tworząc klatraty, np. Ar6(H2O)46 i Ar(hydrochinon)3. W roku 2000 doniesiono o otrzymaniu pierwszego związku argonu, fluorowodorku HArF[7].
Izotopy stabilne to 36Ar, 38Ar i 40Ar.
Występujący na Ziemi argon ma wyższą masę atomową (39,948 u) niż następny po nim potas (39,0983 u). Jest to spowodowane tym, że nietrwały izotop potasu 40K przechodzi w argon. W procesie cięcia ma zastosowanie jako gaz pilotujący , markujący lub jako drugi gaz do mieszania z wodorem który będzie wykorzystany jako gaz tnący.

Wodór ( H )      

To pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 1, niemetal z bloku s układu okresowego. Jego izotop, prot, jest najprostszym możliwym atomem, zbudowanym z jednego protonu i jednego elektronu. Rozpoczyna układ okresowy.
Jest wyznacznikiem w szeregu aktywności metali, który oddziela metale na wypierające wodór i niewypierające go.
Istnieje w postaci dwóch stabilnych izotopów 1H (prot) i 2H (deuter, D) oraz niestabilnego – 3H (tryt, T).
Wodór jest najpowszechniej występującym pierwiastkiem we Wszechświecie.
Gaz ten nie może myć wykorzystywany jak końcowy gaz tnący. Może pracować tylko po wymieszaniu go z argonem lub azotem.

Zastosowanie gazów w cięciu autogenicznym zmechanizowanym i ręcznym.

W cięciu ręcznym jak i maszynowym stosuję się najczęściej gazy palne jak acetylen , propan , metan. Gazy te połączeniu z tlenem który jest gazem podtrzymującym spalanie oraz gazem tnącym idealnie nadają się do cięcia termicznego stosowanego w przemyśle.
Również gazy jak Crylen , Tetren , są stosowane na skalę przemysłową. W Polsce zdecydowanie rzadziej mają zastosowanie i podobnie ciężko znaleź o nich informacje.

Największą ilość ciepła podczas spalania daje acetylen (acetylen, C2H2) . Acetylen zaliczany jest do gazów silnie „duszących fizycznie”.
Daje on jasny płomień a w połączeniu z tlenem wysoką temperaturę i całkowite jego spalenie. Acetylen jednak silnie nawęgla krawędzie po cięciu a tym samym przy szybszym schładzaniu powoduje mikro pęknięcia ciętej krawędzi. Często nie są widoczne gołym okiem.
Acetylen jest gazem o wysokim ryzyku cofnięcia płomienia do palnika a w przypadku skrajnym nawet do butli , co może doprowadzić do silnej eksplozji butli.

Gaz propan ( C3H8 ) jest tańszym rozwiązaniem dla cięcia maszynowego i ręcznego. Zdecydowanie najmniej nawęgla krawędź a przy obecnych technologiach produkcji dysz do palników szybkość cięcia jest porównywalna z acetylenem , gdzie to acetylen dawał największe szybkości cięcia w tej technologii. Gaz ten nie jest już gazem o dużym ryzyku cofnięcia do palnika.
Minus tego gazu , to są duże ilości wody która lubi się wykraplać podczas pracy palnika.

Gaz metan ( CH4 ) zwany gazem ziemnym , kopalnianym czy nawet błotnym jest podobnie jak propan tanią alternatywą w stosunku do acetylenu.
Szybkości cięcia są porównywalne z acetylenem jednak jak w propanie tak i w metanie wymagane jest podgrzanie gazu w wymienniku najlepiej wodnym.
Jego podgrzanie , zmniejsza wydzielanie się wody z gazu , podobnie jak i w propanie.
Zdecydowanie mniej oba gazy nawęglają krawędź po cięciu co wpływa korzystnie na dalszy proces produkcji.