คุณลักษณะงานเชื่อมแก๊สและการใช้แก๊สอะเซทิลีน

การเชื่อมโลหะด้วยแก๊สออกซิเจนอะเซทิลีน เป็นการเชื่อมซึ่งจัดอยู่ในประเภทงานเชื่อมหลอมเหลววิธีหนึ่ง แหล่งความร้อนที่ให้กับชิ้นงานได้จากพลังงานทางเคมีซึ่งเกิดจากการเผาไหม้ระหว่างแก๊สอะเซทิลีน ซึ่งเป็นแก๊สเชื้อเพลิงและแก๊สออกซิเจน อุณหภูมิจากการเผาไหม้ นั้นสูงมากพอที่จะหลอมละลายโลหะงานได้ การเผาไหม้จะสมบูรณ์มากหรือน้อยขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์ของแก๊สทั้งสองและอัตราส่วนผสมที่พอเหมาะ ถ้าแก๊สทั้งสองบริสุทธิ์และอัตราส่วนที่เหมาะสม เกิดการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ ให้ความร้อนสูงถึง 3,200 °ซ และจะไม่มีเขม่าหรือควัน

ปัจจุบันงานเชื่อมโลหะด้วยวิธีนี้สามารถเชื่อมโลหะได้แทบทุกชนิด มีหลักการที่ไม่ยุ่งยาก และมีข้อดีกว่างานเชื่อมหลอมเหลวอื่น ๆ เพราะแหล่งกำเนิดความร้อนชิ้นงานที่จะเชื่อม และลวดเชื่อมแยกจากกัน ทำให้ปฎิบัติงานเป็นไปด้วยความสะดวกรวดเร็ว นอกจากนั้นความดันของแก๊สจากเปลวไฟเชื่อม ยังสามารถใช้เป็นตัวควบคุมน้ำโลหะที่กำลังหลอมเหลวในขณะ ที่เชื่อมตำแหน่งต่าง ๆ ได้ดีอีกด้วย อีกประการหนึ่ง เปลวไฟชั้นนอกจะทำหน้าที่เป็นม่านบังอากาศบริเวณรอบ ๆ ซึ่งจะเป็นส่วนป้องกันไม่ให้ออกซิเจนจากบรรยากาศเข้าไปรวมตัวกับนํ้าโลหะที่แนวเชื่อมได้ แนวเชื่อมจะมีความแข็งแรงมาก นอกจากนั้นเครื่องมือและอุปกรณ์ที่ใช้ในการเชื่อมก็ไม่ยุ่งยาก และราคาไม่แพงและสิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายน้อย

เชื่อมเหล็กเหนียวด้วยแก๊ส

งานเชื่อมโลหะด้วยแก๊สสองชนิดนี้ สามารถใช้เชื่อมโลหะขนาดบางมากไปจนถึงขนาด หนาประมาณ 20 มม. แต่ในทางปฏิบัติแล้ว นิยมใช้เชื่อมชิ้นงานขนาดเล็กหรือบางเท่านั้น ชิ้นงานที่หนามักจะเชื่อมโดยการอาร์กด้วยไฟฟ้าหรือวิธีอื่นซึ่งจะสะดวกกว่า โดยเฉพาะถ้าเป็นเหล็กเหนียวทั่ว ๆ ไป สามารถเชื่อมได้โดยไม่มีข้อยุ่งยากใด ๆ แต่ถ้าเป็นโลหะอื่นนอกเหนือออกไปจำเป็นต้องใช้ฟลักซ์ (Flux) ช่วยในขณะเชื่อมประกอบกับการใช้เทคนิคใน การเชื่อมที่แตกต่างกันออกไปด้วย โลหะดังกล่าวนั้น เช่น ทองเหลือง ทองแดง อะลูมิเนียม สแตนเลส ฯลฯ

อะเซทิลีนผลิตใช้เอง

ถังผลิตแก๊สหรือถังเตรียมใช้เอง มีหลายแบบและขนาดต่าง ๆ ถันตามขนาดและความต้องการของปริมาณแก๊สที่ใช้การผลิตโดยนำเอาสารแคลเซียมคาร์ไบด์ซึ่งมีลักษณะเป็นก้อน ๆ สีเทา ๆ มาจุ่มลงในน้ำ ก็จะได้แก๊ส อะเซทิลีน

ตามทฤษฏี แก๊สแคลเซียมคาร์ไบด์ 1 กก. จะผลิตอะเซทิลีน 350 ลิตร แต่ทางปฏิบัติจะผลิตแก๊สอะเซทิลีนเฉลี่ยไดไม่เกิน 300 ลิตร แคลเซียมคาร์ไบต์+นํ้า = แก๊สอะเซทิลีน+ขี้แก๊ส

ส่วนประกอบของถังผลิตใช้เอง

• โครงถังผลิตภายนอกทำด้วยแผ่นเหล็กอาบสังกะสี
• แคลเซียมคาร์ไบด์บรรจุในรางที่ถอดออกเปลี่ยนได้
• ท่อป้องกันไฟกลับ
• ประตูนํ้าที่ปล่อยน้ำเข้ารางบรรจุแคลเซียมคาร์ไบด์
• เกจสำหรับวัดความดันแก๊ส
• ทางแก๊สออกไปใช้งาน

สำหรับถังผลิตแบบอื่น ๆ ก็จะมีส่วนประกอบลักษณะคล้าย ๆ กัน บางถังอาจมีเกจวัด เพื่อดูว่ามีแก๊สอยู่ในถังเท่าไร หรือบางชนิด อาจมีลิ้นระบายแก๊สเพื่อป้องกันไม่ให้มีความดันสูงจนเกินไป เป็นต้น

อะเซทิลีนบรรจุขวดสำเร็จ

อะเซทิลีนบรรจุขวดสำเร็จ สะดวกในการใช้ สูญเสียน้อย แต่อาจไม่สะดวกในการจัดซื้อเพราะอยู่ห่างแหล่งจำหน่าย

ขวดอะเซทิลีนทั่วไปทาสีเหลือง อะเซทิลีน บรรจุเต็มขวด 15.บรรยากาศ (15 kg/cm²) การจะนำแก๊สอะเซทิลีนบรรจุขวดสำเร็จรูป จะต้องมีเทคนิคและมีสารช่วยดูดซึมเก็บอะเซทิลีนภายในขวดด้วย สารนั้นเรียกว่า อะซิโตน อะซิโตน 1 ลิตรจะช่วยดูดซึมอะเซทิลีนได้ 25 ลิตร ในขวดมาตรฐานจะบรรจุอะซิโตนอยู่ 16 ลิตร

ปริมาณแก๊สบรรจุ = 16X25X15 = 6,000 ลิตร

การป้องกันอุบัติภัยในการใช้แก๊สอะเซทิลีน

เนื่องจากแก๊สอะเซทิลีนเป็นแก๊สที่ไวไฟมาก การทำงานเชื่อมจึงต้องระมัดระวังเป็นพิเศษ อย่าฝ่าฝืนกฎในการทำงานเป็นอันขาด

กฎการป้องกันอุบติภัย

• กำหนดสถานที่จัดเก็บถังแก๊ส และติดป้าย “ห้ามสูบบุหรี่” รวมทั้งกฎข้อบังคับต่าง ๆ
• เก็บถังไวัในที่ที่จะไม่เปรอะเปื้อนกับนํ้ามัน หรือจาระบี
• ไม่ว่าถังนั้นจะบรรจุแก๊สหรือเป็นถังเปล่า ให้ตั้งถังและยึดด้วยโซ่กันถังล้ม
• อย่าตั้งถังผลิตหรือขวดแก๊สตั้งใกล้กับแหล่ง ความร้อนหรือตากแดด ควรตั้งไว้ในร่ม
• ขณะขนย้ายระวังอย่าให้ขวดกระทบกันแรง ๆ หรือล้ม
• อย่าตั้งถังผลิตหรือขวดอะเซทิลีนไว้ในห้องคับแคบที่อากาศถ่ายเทไม่สะดวก เพราะอะเซทิลีนผสมกับอากาศในอัตราส่วนพอเหมาะจะเกิดระเบิดได้ง่าย
• เมื่ออะเซทิลีนมากกว่า 1.5% ผสมกับอากาศ 98.5% จะระเบิดได้
• เมื่ออะเซทิลีน 82% ผสมกับอากาศ 18% จะระเบิดได้
• เมื่ออะเซทิลีน 93% ผสมกับออกซิเจน 7% จะระเบิดได้
• อย่าวางถังบรรจุแก๊สคาร์ไบด์บนพื้นแฉะ หรือที่ชื้นได้ง่าย เพราะจะเกิดปฏิกิริยากับแก๊สอะเซทิลีนได้ง่าย ควรวางในที่มีฐานรองรับ
• อย่านอนขวดอะเซทิลีนขณะทำงานเพราะ สารดูดซึมอะเซทิลีนจะอุดทางเดินแก๊ส
• ควรหนุนไห้ขวดแก๊สตั้งขณะใช้งานให้สูง
• ถังผลิตแก๊สจะมีตัวกันไฟกลับควรเติมนํ้า ให้ได้ระดับกำหนดไว้เสมอ
• ขี้แก๊สของแคลเซียมคาร์ไบด์ต้องทิ้งในหลุมที่ทิ้งโดยเฉพาะที่ห่างจากเปลวไฟ
  • หลังจากทำงานแล้วต้องปิดถังผลิตให้เรียบร้อย