Oksijen ile kesim en yaygın kullanılan endüstriyel termal kesim işlemidir. Metal malzeme yanıcı bir gazın oksijen ile yakılmasıyla elde edilen yüksek ısı ile tutuşma sıcaklığına kadar ısıtıldıktan sonra, ısıtılmış bölge saf oksijen gaz jeti ile kesilir. Oksijen ve ısınmış metal bölgesi arasında oluşan ekzotermik reaksiyon sonucunda, oksijen metali yakar ve yanma ürünü olan metal oksiti malzemenin arkasından üfleyerek dışarı atar. Yanıcı gaza ve nozül şekline bağlı olarak en iyi kesim performansı ve kalitesi elde edilir.
Yakıt olarak kullanılan yanıcı gazlar ve özellikleri aşağıda verilmiştir
(*) Habaş doğal gazı CNG ( Sıkıştırılmış Doğal Gaz, tüp içinde ) veya LNG ( Sıvılaştırılmış Doğal Gaz, dökme sıvı ) olarak ikmal etmektedir.
OKSİ YAKIT KESMEDE DİKKAT EDİLECEK HUSUSLAR
Bir metalin oksijen ile kesilebilmesi için bu malzemenin oksitlenebilmesi, oksitlerin ergime sıcaklığının esas metalden daha düşük olması, oksitlerin akışkan olması, oksitleme sıcaklığına kadar ulaşılması gerekir. Bunun için asetilen veya LPG gibi bir yanıcı gazın oksijen ile bir şalomada yakılması gerekir. Buna ön ısıtma alevi denir. Bir kesme şalomasında yanıcı gaz ve oksijen girişi bulunur. Bu gazlar ya şaloma içindeki bir mikserde veya lülede karışır. Şalomanın ucundaki küçük deliklerden çıkarak yanar ve ön ısıtma sağlanır. Bilahare oksijen mandalına basılarak bu bölgeye oksijen gönderilir ve kesme işlemi yapılır. İki tip kesme şaloması vardır.
Mikser karışımlı kesme şalomaları
Bu tip şalomalarda lüleye giden iki boru mevcuttur. Yanıcı ve gaz şaloma içindeki mikserde karışır ve lüleye karışım halinde ulaşır. Bu tip şalomalar yanıcı gaz olarak asetilen veya LPG kullanım durumuna göre özel olarak dizayn edilmiştir. Birbiri yerine kullanılamaz. Kullanıldığı halde geri tepmelere yol açar. Bu tip şalomalarda yanıcı ve yakıcı gazlar şalomanın içinde karıştığı için şaloma içinde yanma veya patlama daha kolaylıkla oluşabilir.
Lüle karışımlı kesme şalomaları
Bu tip şalomalarda lüleye giden üç boru vardır. Yanıcı gaz, ön ısıtma oksijeni ve kesme oksijeni ayrı ayrı borulardan gider. Yanıcı gaz ve ön ısıtma oksijeni lülede karışır. Bu tip şalomalarda sadece lüle değiştirilerek yanıcı gaz olarak asetilen veya LPG kullanılabilir.
İşlem
Tüpleri ve vanalarını kontrol edin,
Uygun kapasitedeki regülatörleri tüplere bağlayın.
Sistemi çalıştırmadan varsa hortum ve şalomadaki gazları blöf edin,
Tüplerin vanalarını açın, kaçak olup olmadığını kontrol edin,
Yanıcı gaz ayar düğmesini açın, alevi ayarlayın,
Kesme oksijeni mandalına basarak kesme işlemini yapın,
Kesme bittikten sonra kesme oksijen mandalından elinizi çekin,
Yanıcı gaz düğmesini kapatarak alevi söndürün,
Ön ısıtma oksijen ayar düğmesini kapatın,
Tüpleri kapatın,
Hortumda ve şalomada kalan gazları, önce oksijeni sonra yanıcı gazı blöf edin.
ALEV GERİ TEPMESİ
Geri yanma, alevin şaloma içine doğru kuvvetli bir patlama ile yanmasıdır. Alev sönebilir ya da bek ucunda tekrar yanmaya başlayabilir. Geri yanmanın nedeni, yanma hızının gaz çıkış hızını aşmasıdır. Normal durumda yanma hızı ile gaz çıkış hızı denge halindedir. Herhangi bir şekilde yanma hızının artması ya da gaz çıkış hızının azalması geri yanmaya sebep olur. Aşırı oksijen kullanımı da yanma hızını artıracağından geri yanmaya sebep olur.
Düşük gaz akış hızı ve geri yanma sebepleri aşağıdaki gibidir;
Yanıcı ve yakıcı gazların basınçlarının yanlış ayarlanması,
Yanlış çapta ve uzunlukta hortum seçimi,
Tüpteki gaz basınçlarının azalması,
Herhangi bir hortumunun bükülmesi,
Hortumlardaki veya şalomadaki kirliliğin gaz geçişini engellemesi,
Hatalı dizayn edilmiş şaloma,
Şalomanın kullanım sırasında ısınması ( 300°C’ de asetilen bozulur).
Sürekli Geri Yanma
Sürekli geri yanma, alevin bir geri yanma ile sürekli yanarak şaloma içine kadar ulaşmasıdır. Kuvvetli bir patlama ile başlayıp bir ıslık sesi ile devam eder. Hemen müdahale edilmezse şaloma eriyebilir ve gaz kaçağı yapabilir.Geri yanma için sayılan nedenler sürekli geri yanma içinde geçerlidir.
Gaz Geri Tepmesi
Yüksek basınçlı gazın hattın içinde geri doğru akışıdır. Yüksek sıcaklık sonucu şaloma eriyebilir, gaz kaçağı yapabilir. Geri akışın nedenleri aşağıdaki gibidir;
Lülenin tıkanması,
Oksijen basıncının yanıcı gaz basıncından daha aşağıya düşmesi. (Oksijen düğmesi, işlem bitiminde sistemi terketmeden önce kapatılmazsa, yanıcı gaz oksijen hattında ilerler.)
Regülatörlerin kapalı, şaloma düğmelerinin açık bırakılıp sistemin terkedilmesi. (Basıncı düşük olan yanıcı gaz önce tahliye olur, daha sonra oksijen yanıcı gaz hattına girer.)
Alev tutuşturulurken çok fazla oksijen verilmesi. (Bu durumda oksijen yanıcı gaz hattına girebilir.)
Gereğinden küçük lülenin gazları geri akmaya zorlaması.
Alev Geri Tepmesi
Sürekli geri yanma ile gaz geri tepmesinin beraber meydana gelmesidir. Alev, en kötü durumda yanıcı gaz tüpüne dahi ulaşabilir. Bu olay genellikle gaz geri akışı olduğunun farkedilmeyip, şalomada, alevin tutuşturulmasıyla birlikte oluşan bir geri yanma sonucunda oluşur. Alev geri tepmesi oluştuğu zaman büyük ihtimalle yanıcı gaz hortumu patlar ve ciddi kazalara sebep olur. Gaz geri tepmesinde geri yanmanın nedenleri alev geri tepmesi için de aynen geçerlidir.
Alev Geri Tepmesine Karşı Önlem
Bu tip olayları önlemek için öncelikle oksi-yakıt kesme kaynak sistemlerinin çalışma prensiplerini ve bahsedilen olayların nedenlerini anlamak gerekir. Daha sonra bu sistemlerin doğru kullanımı gerekir. Ancak yukarıda sayılan bazı nedenler, bazı durumlarda önlenemeyeceği için kesin çözümlerin uygunlanması gerekir. Alev geri tepmesini önleyen araçlar alev geri tepme emniyet valfleri dir.
Emniyet valfleri alev tutucu bir sistem ile çek-valfın bileşimidir. Çalışma prensibi aşağıdaki gibi özetlenebilir.
Gaz girişine konan bir çek-valf vasıtası ile herhangi bir gazı geri akışı önlenir. Normal koşullarda gelen gaz hassas yayı iterek sistemden geçer ve şalomaya ulaşır. Herhangi bir şekilde oluşan gaz geri tepmesi hassas yayı ters yönde iterek gaz akışını her iki yönde de keser.
İkinci önlem olarak alev tutucu sistem kullanılır. Bu sistem sıkıştırılmış bir yayın yaklaşık 80°C da ergiyen bir lehim malzemesi ile sabitlenmesi ve bunun çevresine de sinterlenmiş paslanmaz çelik tozunun konulması ile oluşturulmuştur. Alev geri tepmesi durumunda lehim ergiyerek sıkıştırılmış yayı serbest bırakır ve bu yay çek-valfe vurarak gaz geçişini kapatır. Alev ise aynı asetilen tüpündeki poroz madde gibi davranan sinterlenmiş çelik tozu tarafından söndürülür.