Snijden met acetyleen of propaan? Ontdek wat voor u de beste keuze is!

Autogeen snijden, ook wel brandsnijden genoemd, is een thermische snijtechniek die breed inzetbaar is: van het ‘verschrotten’ van stalen constructies tot en met het volautomatisch en zeer nauwkeurig snijden van contouren in stalen werkstukken. Voor een optimaal autogeen snijproces is een juiste gaskeuze essentieel. Deze wordt o.a. bepaald door het toepassingsgebied, de gewenste snijsnelheid, snijkosten en snij-eigenschappen. Om u een handvat te geven een professionele keuze te maken, gaan we in dit blog dieper in op de twee meest gebruikte snijgassen bij het autogeen snijden: acetyleen en propaan.

Autogeen snijden: wat is het en wat is het toepassingsgebied?

Autogeen snijden behoort tot de zogenaamde warme snijprocessen en is gebaseerd op de verbranding van het ijzer in staal met behulp van zuurstof. Met een gasvlam (een mengsel van gas en zuurstof) wordt het materiaal voorverwarmd tot de ontstekingstemperatuur, die net onder de smelttemperatuur ligt. Dit is van belang omdat anders het materiaal al gaat smelten voordat het gesneden wordt. Voor staal ligt die temperatuur rond de 1100°C. Het materiaal wordt helder rood, maar gaat niet smelten. Een sterke afzonderlijke zuurstofstraal wordt op de voorverwarmde plaats gericht. Dit zorgt voor oxidatie en een verbrandingsreactie waarbij veel warmte vrijkomt. Deze reactie moet zoveel warmte genereren dat de ontstekingstemperatuur gehandhaafd blijft. De hiermee gevormde ijzeroxide of slak, wordt door de zuurstofstraal uit de snijvoeg geblazen. De smelttemperatuur van de slak moet lager zijn dan de procestemperatuur. De slak blijft dan vloeibaar en wordt eenvoudig weggeblazen. Tegelijkertijd moet de temperatuur waarbij het metaal met zuurstof reageert lager zijn dan het smeltpunt van het metaal. Dit om te voorkomen dat het metaal smelt. De voorwaarden die worden gesteld aan de ontstekingstemperatuur en smelttemperatuur van materiaal en slak, zijn in hoge mate bepalend voor het toepassingsgebied. Met autogeen snijden is het mogelijk staal met uiteenlopende diktes (1-1000 mm) en werkstukken van grote en kleine afmetingen te snijden. De techniek kan worden toegepast op ijzerhoudende metaalsoorten met een lage legering of ongelegeerd staal. Door hun lagere smelttemperatuur, is autogeen snijden niet geschikt voor RVS of non-ferro metaalsoorten zoals aluminium.

Snijgassen: maximale snelheid bij optimale kwaliteit

De ideale snijvoeg is recht, glad, vrij van slak en heeft dunne nalooplijnen. De vraag is echter, hoe die ideale snede te verkrijgen? En is dat mogelijk binnen acceptabele kosten en tijd? Naast zaken als apparatuur (handmatig of machinaal), de zuiverheid van de zuurstof, de zuurstofdruk, de afstand tussen het snijmondstuk en het werk, etc. is het gekozen snijgas een van de meest bepalende factoren hierin. Voor autogeen snijden zijn in principe enkel de eigenschappen voor primaire verbranding van belang. Dit zijn de vlamtemperatuur (gemeten aan de punt van de vlamkegel), de verhouding gas-zuurstof en de primaire verbrandingswaarde (warmte die vrijkomt in de kegel van de vlam). De meest bekende en gebruikte verhittingsgassen bij autogeen snijden zijn acetyleen en propaan. Ieder met eigen specifieke eigenschappen.

Acetyleen

  • Vlamtemperatuur: 3160°C
  • Verhouding gas-zuurstof: 1,5:1
  • Primaire verbrandingswarmte: 18 890 KJ/m3

Propaan

  • Vlamtemperatuur: 2810
  • Verhouding gas-zuurstof: 4,3:1
  • Primaire verbrandingswarmte: 10 443 KJ/m3

Acetyleen

Typerend voor acetyleen zijn de hoge vlamtemperatuur en primaire verbrandingswarmte. De hoge verbrandingswarmte in de vlamkegel zorgt voor een intense en sterk gerichte vlam. De voorwarmtijd is een stuk korter in vergelijking met die van propaan en de snijsnelheid is een stuk hoger. Bovendien zorgen die hoge temperatuur (3160°C bij verbranding in zuurstof) en gerichte vlam voor een geringere warmte beïnvloedde zone (het gebied rondom waar zichtbare kleurverandering ontstaat) en minimale vervorming. Acetyleen is daarentegen wel duurder dan propaan. Acetyleen is daarom met name gunstig om toe te passen voor werk waarbij de voorwarmtijd direct invloed heeft op de kosten (snelheid) of waar men waarde hecht aan een gladde snijkant en zo min mogelijk kartelvorming. Denk bijvoorbeeld aan opdrachten waarvoor men korte stukken moet snijden, veel moet gatsteken of schuine snedes moet maken. De snelheid van werken (lees: besparing op arbeidskosten) maken dan de hogere gaskosten ruimschoots goed.

Propaan

Propaan heeft een vlamtemperatuur van 2810°C (bij verbranding in zuurstof) waardoor de voorverwarmtijd bij het gatsteken langer en de snijsnelheid lager is in vergelijking met acetyleen. Snijden met propaan levert een goede snijkant, minder slakaanhechting en door de lagere verbrandingswarmte is de snijkant minder hard. De warmte beïnvloedde zone is groter dan bij het gebruik van acetyleen. In de praktijk maken metaalverwerkende bedrijven die veel moeten slopen, grote oppervlakken of grover snijwerk onder handen hebben, gebruik van propaan. De kosten van het gas zijn een stuk lager.

Veiligheid waarborgen

Zowel acetyleen als propaan behoren tot de categorie brandbare gassen, met de daaraan verbonden risico’s. Het is dan ook zaak om de veiligheidsvoorschriften zorgvuldig na te leven. Tijdens het proces wordt zuurstof toegevoegd, waardoor de temperatuur waar mee gewerkt wordt nog hoger wordt. Tijdens het hele proces moeten vetten vermeden worden om brand te voorkomen. Zowel propaan als acetyleen worden onder druk opgeslagen in cilinders. Deze mogen nooit in de buurt van vuur komen. Vervoer en opslag moeten aan strenge richtlijnen voldoen (PGS 15).

Vlamterugslag/vlamdovers

Vlamterugslag is een verschijnsel dat bij het autogeen snijden kan optreden waarbij de vlam terug de gastoevoerslang in dringt. Dit gebeurt wanneer de uitstroomsnelheid van het gasmengsel kleiner is geworden dan de verbrandingssnelheid. Om te voorkomen dat de vlam via de drukregelaar in de leiding of in de cilinder terecht komt, wordt een vlamdover gemonteerd. Voor een acetyleen reduceerventiel is het gebruik van een vlamdover verplicht, voor een propaan reduceerventiel is het niet verplicht, maar wel raadzaam om toe te passen. Ter bescherming van zowel de lasser als het product.

Snijbranders

Snijbranders zijn verkrijgbaar in vele uitvoeringen. Voor de veiligheid is het verschil tussen de 2-pijps en 3-pijps brander van belang. Bij een 2-pijps brander wordt het gas en de zuurstof aan de brander gemengd. Bij een 3-pijps brander is het vooraf gemengd. Het snijmondstuk van de brander bepaalt of met acetyleen of met propaan gesneden kan worden. Wie wil overstappen van het ene gas naar het andere, hoeft dan enkel het snijmondstuk te vervangen.

Wie acetyleen gebruikt, moet met nog enkele bijkomende aandachtspunten rekening houden:

  • Acetyleen wordt opgeslagen in een mengsel met aceton. Dit mengsel moet rechtop vervoerd worden. Is dit niet correct gedaan dan kunnen de componenten gescheiden zijn. Hierdoor ontstaat niet alleen een zeer explosiegevaarlijke situatie, ook kan de vloeistof aceton in het reduceerventiel terechtkomen, die dan blokkeert. De acetyleenfles mag daarom nooit direct gebruikt worden, maar moet eerst ‘tot rust’ komen.
  • Acetyleen mag nooit warm worden. In de praktijk betekent dit dat wanneer een acetyleenfles omvalt of er tegenaan gestoten wordt dat deze direct gekoeld moet worden en er de eerste dagen niet mee gewerkt kan worden.
  • Een brandblusser van minimaal 6 kg. is verplicht binnen het werkgebied bij de hand te hebben.

Gas herkennen

Op iedere gascilinder staat informatie. Welke gassoort er in zit, is herkenbaar aan de inslag, het etiket of de kleur op de schouder van de cilinder. Dit laatste kenmerk maakt het mogelijk om in één oogopslag de eigenschappen van het gas te herkennen. Zo geeft een rode schouder aan dat cilinder een brandbaar gas bevat. De meeste gasleveranciers volgen de internationale norm voor kleurcoderingen. Acetyleen cilinders hebben volgens die norm een donker-bruinrode kleur. Het E-book ‘Gascilinders voor industriële gassen: wat de gebruiker moet weten’ geeft die informatie die voor de gebruiker van belang is om veilig en efficiënt te kunnen werken. Download het E-book hieronder.

E-book aanvragen

Dit blog kwam tot stand in een samenwerking tussen Lasplus uit Weurt en Jewagas. Het is het eerste blog uit een serie waarin we dieper ingaan op verschillende lastechnieken en de bijbehorende gassen. Hou daarom het Jewagas blog in de gaten of schrijf u in zodat u geen enkel relevant onderdeel mist.

Contacteer een adviseur

Jewagas levert verschillende gassoorten toegespitst op uw bedrijfsproces. Voor vragen bent u bij onze adviseurs aan het juiste adres.

Author avatar
admin
https://www.jewagas.com

Post a comment