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Jul 21, 2023

Por qué los fabricantes de metales deberían considerar combustibles alternativos en aplicaciones de calentamiento y soplete de corte

A medida que los talleres buscan mejoras en la producción y ahorros de costos, la respuesta puede ser un cambio del acetileno a combustibles alternativos para el oxicorte y el calentamiento. Imágenes: Grupo de productos Harris

A medida que los talleres buscan mejoras en la producción y ahorros de costos, la respuesta puede ser un cambio del acetileno a combustibles alternativos para el oxicorte y el calentamiento. Imágenes: Grupo de productos Harris

El oxicombustible, una combinación de oxígeno y gas combustible, se ha utilizado para oxicorte, soldadura fuerte, soldadura, calefacción y una variedad de otras aplicaciones durante más de 100 años. El gas combustible más utilizado para este proceso es el acetileno.

A medida que los talleres buscan mejoras en la producción y ahorros de costos, es importante optimizar estos procesos combinando gases combustibles adecuados con el equipo adecuado. Una de las mejores formas de hacerlo es reemplazar el acetileno con combustibles alternativos para calentar y cortar.

El uso de un combustible alternativo como propano, propileno, gas natural o mezclas de gases patentadas puede proporcionar numerosos beneficios en términos de costos y rendimiento. Aquí hay cuatro razones para considerar cambiar a combustibles alternativos.

En comparación con el acetileno, el costo total de utilizar combustibles alternativos para aplicaciones de corte y calentamiento es considerablemente menor.

Los combustibles alternativos tienen números de BTU por pie cúbico más altos que el acetileno, lo que significa más BTU por cilindro. Un cilindro de acetileno número 5 tiene aproximadamente 320 pies cúbicos. pies de gas, lo que equivale a 470,400 BTU. Un tamaño similar de 100 libras. El cilindro de propano (el propano tiene 8.66 pies cúbicos/libras y 2,563 BTU/pies cúbicos) contiene 2,219,558 BTU. Se necesitarán cinco cilindros de acetileno para realizar la misma cantidad de trabajo que un cilindro de combustible alternativo. Menos cilindros de gas también significan menores costos de manipulación, menores cargos de alquiler y menos espacio de almacenamiento.

En resumen, los combustibles alternativos proporcionan más BTU por dólar gastado. Esto puede marcar una diferencia significativa en el transcurso de un solo día en el taller. Si sumamos esto en una semana, un mes o un año, los ahorros se multiplican.

Existen muchas restricciones y preocupaciones de seguridad cuando se utiliza acetileno para aplicaciones de calentamiento y corte.

Por ejemplo, el acetileno no se puede utilizar a presiones superiores a 15 PSIG; el gas se vuelve inestable y puede descomponerse explosivamente. Obviamente, esto es un problema de seguridad.

Un problema común de calentamiento son los flashbacks y los petardos sostenidos, o las llamas que regresan a la antorcha. Por lo general, esto se debe a ajustes de presión inadecuados o restricciones de flujo. Con el acetileno, existe un límite en la cantidad de gas que se puede extraer de un cilindro por razones de seguridad. Por hora sólo se puede extraer una séptima parte del volumen del cilindro. La mayoría de las puntas calentadoras de acetileno exceden la capacidad de extracción de los cilindros de acetileno. Para calentar con acetileno de forma segura y adecuada, debe utilizar las puntas de calentamiento más pequeñas y, por lo general, conectar varios cilindros para permitir las tasas de extracción necesarias.

Los combustibles alternativos, sin embargo, son más estables y no tienen los estrictos límites de extracción del acetileno. Se pueden utilizar de forma segura a presiones y caudales más altos y no son sensibles a los golpes. También producen menos hollín, que contamina el área de trabajo y puede provocar problemas respiratorios.

Costo, seguridad, eficiencia y rendimiento son las cuatro razones por las que los talleres deberían considerar la posibilidad de utilizar combustibles alternativos para calentar, cortar y soldar.

Los combustibles alternativos tienen mayores BTU por pie cúbico (2300 a 2600 dependiendo del gas) que los 1470 BTU/cu del acetileno. pies. Esto permite una mejor eficiencia de calefacción. Al utilizar combustibles alternativos en el proceso de calentamiento de oxicombustible en lugar de acetileno, la temperatura de calentamiento objetivo se alcanza más rápidamente.

Los combustibles alternativos también pueden superar al acetileno al cortar. Algunos beneficios y ventajas de los combustibles alternativos incluyen menores tiempos de precalentamiento; mayores velocidades de viaje; cortes limpios y estrechos; menos vuelcos en el borde superior; menor endurecimiento de la cara cortada; y menos escoria. Todos estos factores dan como resultado un corte de alta calidad con menos tiempo de astillado, esmerilado y limpieza.

Una vez que se toma la decisión de cambiar a combustibles alternativos, es importante darse cuenta de que simplemente cambiar la punta del soplete no permitirá al usuario aprovechar todas las ventajas comentadas. También se recomienda convertirlo a un soplete inyector de baja presión para obtener todos los beneficios del gas. Esto se debe a que los combustibles alternativos se mezclan en una proporción de oxicombustible diferente (alrededor de 4,5-1) en comparación con el acetileno (1-1-1). Si solo cambia la punta, no cambiará la forma en que se mezclan los gases. Los mezcladores de inyectores diseñados para combustibles alternativos mezclan el oxígeno y el gas combustible a fondo y en las proporciones correctas para aumentar la producción de BTU y lograr el máximo rendimiento de la llama. Consulte con su proveedor de equipos de gas para determinar qué tipo de mezclador de inyector necesita.

En resumen, la clave para el rendimiento y la eficiencia al calentar, cortar y soldar es contar con el gas combustible y el equipo adecuados. Al cambiar a un combustible alternativo, es importante comprender qué equipo se necesita para obtener todos los beneficios del gas y lograr los ahorros de costos, la conveniencia y las ventajas de seguridad que pueden brindar los combustibles alternativos.

Una empresa de maquinaria pesada quería reducir los costos en sus instalaciones de mantenimiento/reparación. Examinó los ahorros potenciales del uso de combustibles alternativos, no sólo para calefacción sino también para corte. También consideró los sopletes y equipos de calentamiento y corte adecuados que deberían usarse con combustibles alternativos.

Después de hacer el cambio al propileno, el uso general de gas de la empresa disminuyó; Además, los costos de los cilindros disminuyeron ya que se necesitaban menos cilindros. También ahorró tiempo de producción, al dedicar menos tiempo a calentar las piezas. Esto también resultó en reducciones drásticas en el tiempo de precalentamiento.

Seis meses más tarde, la empresa hizo el cambio en su segundo centro de mantenimiento.

Un fabricante de acero se enfrentaba a un importante problema de seguridad: sus puntas calefactoras se estaban derritiendo. Desafortunadamente para un operador, eso provocó un flashback que le lastimó la mano. Los empleados utilizaron acetileno con una punta demasiado grande. El flujo requerido para la boquilla grande superó los límites de extracción de los cilindros de acetileno. El flujo insuficiente hizo que la llama volviera a arder en la punta. Esto derritió el extremo de la punta y provocó que los orificios se cerraran, lo que solo agravó el problema de flujo. Finalmente, se produjo un retroceso sostenido hasta el mango, quemando la mano del operador.

La compañía cambió a un combustible alternativo e instaló boquillas, mangueras y supresores de retroceso de alto flujo de tamaño adecuado para los reguladores. Ahorró dinero al utilizar combustibles alternativos en lugar de acetileno, eliminando también el problema de seguridad.