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“星课堂”:激光切割中辅助气体使用定义及注意事项

发布时间:2021-03-12

激光切割机关联辅助气体适用以下场景:
氧气用于碳钢、铜板切割加工;
氮气用于碳钢、镀锌板、不锈钢、铝、黄铜切割加工;
压缩空气(切割用途):碳钢、不锈钢、铝切割加工
压缩空气(驱动用途):用于机床分区抽风开关装置及工作台固定装置的动力来源;切割头部件的风冷需求供给源;
注意:使用设备时,如不按规定操作则被视为不正当用途,若因此造成物品损坏或人员受伤,我们不承担任何责任,且不再对此机器有任何质保。
本文针对工业气体的使用,围绕原理、特性、应用、储存、操作角度总结以下注意事项:
常规安全:
•操作员必须遵循安全工作方式并遵守所有当地相关职业安全规定及细则。
•当以下说明与当地法规不同时,则应采用两者中更严格要求执行。

•涉及项的安装、操作、维护及修理必须由经过授权及培训的熟练人员来完成。

01 液氧


液态氧呈浅蓝色,沸点为-183℃,冷却到-218.8℃成为雪花状的淡蓝色固体,液氧的密度(在沸点时)为1.14g/cm3。在此温度下,氧气若与皮肤接触,会迅速出现冻伤现象。某些材料在低温下会变得易碎。氧气本身不可燃烧,但却有助于燃烧。

因此空气中氧气的含量增加(即使增加很低百分比的量)会显著提高火灾的风险。在富氧的大气环境中,即便在常规空气中不易燃的材料 (包括绝缘的耐燃材料)也会剧烈燃烧甚至自燃。火焰温度会更高,并且火势也会迅速蔓延。

危险性

火灾危险性
液氧是不可燃的,但它能强烈地助燃,火灾危险性为乙类。它和燃料接触通常也不能自燃,如果两种液体碰在一起,液氧将引起液体燃料的冷却并凝固。凝固的燃料和液氧的混合物对撞击敏感,在加压情况下常常会转为爆炸。
有两种类型的燃烧反应,这取决于氧和燃料的混合比和点火情况:一种是燃料和液氧在混合时没有发生着火,但是这种混合物当点火或受到机械撞击时能发生爆轰;另一种液氧与燃料互相接触之前或接触时燃烧已经开始,着火或燃烧并伴随有反复的爆炸。燃烧反应的强度取决于燃料的性能。
爆炸危险性
所有可燃物质(包括气、液、固)和液氧混合时就呈现爆炸危险性,这种混合物常常由于静电、机械撞击、电火花和其他类似的作用,特别是当混合物被凝固时经常能发生爆炸。

当液氧积存在封闭系统中,而又不能保温,则可能发生压力破坏。当温度升高到-118.4℃而又不增加压力,则液氧不能维持液体状态,若泄压不及时,也会导致物理爆炸。液氧积存在两个阀门之间,可导致管路的猛烈破坏。如果氧气不泄出或压力不适当排除,当冷冻失效时,将导致储存装置的破坏,真空夹层中的真空效果失效。如果系统不能受额外负载,则会引起蒸发加速和排空系统破坏。

人员冻伤
由于液氧的沸点极低,为-183℃,当液氧发生“跑、冒、滴、漏”事故时,一旦液氧喷溅到的人的皮肤上将引起严重的冻伤事故。
氧中毒
空气中氧气约占21%。常压下,当氧的浓度超过40%时,有可能引发氧中毒,吸入40%~60%的氧浓度的混合气体时,会出现胸骨后不适感、轻咳,进而胸闷,胸骨后烧灼感和呼吸困难,咳嗽加剧;严重时发生水肿,甚至出现呼吸窘迫综合征。吸入氧浓度80%以上时,出现面部肌肉抽搐、昏迷、呼吸衰竭而死亡。长期处于氧分压60kpa~100kpa(相当于氧浓度40%)的环境下,可发生眼损害,严重者可失明;
通常非密闭环境如果氧气逸出到空气中,不会对空气产生污染。呼入纯氧或含氧量较高的空气一般不会对人体产生任何有害影响。
对于要在氧气含量可能比较高的环境中穿戴的衣物,务必确保其具有良好的透风性。氧气对衣物的吸附力很强。香烟、火柴等火源即可使衣物着火。
如果低温液氧不小心洒落,其对地面不会造成污染,因为低温液氧会蒸发,所以不会渗透到地下,或者也只会渗透少许。地面短暂局部性冻结不会造成持续性的伤害。
如果对氧气连接装置抹油或涂上油脂都会产生化学反应的危险。会对操作人员和第三方造成的严重身体伤害和灼伤。
▲不得对氧气连接装置抹油或涂上油脂。

02 液氮


液氮是惰性,无色,无臭,无腐蚀性,不可燃,温度极低的液体,汽化时大量吸热接触造成冻伤。氮气构成了大气的大部分(体积比78.03%,重量比75.5%)。在常压下,氮的沸点为-196.56℃,1立方米的液氮可以膨胀至696立方米的纯气态氮(21℃)。
氮气在室内温度下只与少数几种物质发生反应,例如与锂和钙生成氮化物。即使在高温下,氮气也不轻易发生反应,因此它被定义为惰性气体。
危险性
人员冻伤

皮肤接触液氮可致冻伤。如在常压下汽化产生的氮气过量,可使空气中氧分压下降,极端情况下可能引起缺氧窒息。

氮中毒
吸入氮气浓度不太高时,患者最初感胸闷、气短、疲软无力;继而有烦躁不安、极度兴奋、乱跑、叫喊、神情恍惚、步态不稳,称之为“氮酩酊”,可进入昏睡或昏迷状态。吸入高浓度,患者可迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡。
氮气本身不易燃烧。但火灾可能引起压力增加,导致气瓶爆炸。发生火灾时,使用喷水、气体或粉末型灭火器。如果气体逸出,切勿将水洒在气瓶上。用冷水充分冷却周围容器和气瓶。大量逸出气体与潮湿空气混合,会形成比空气重的冷雾。
氮气不会引起水污染。
急救措施
如果不慎吸入,必须将受害者撤离危险区。并提供充足的新鲜空气。在封闭空间,急救人员必须戴独立式呼吸器。受害者需要休息、保暖甚至可能需要人工呼吸。保持呼吸道畅通,监测血液循环,必要时应进行心脏按摩。如果病人失去知觉,放置或搬运时应使其稳定保持侧卧位,及时联系医生诊断。
注意:
▲在日常使用中,需注意气站及杜瓦罐及相关气体管道的使用情况是及时检查、排除泄露及爆炸的可能,点检安全装置(泄压阀、爆破阀、减压阀)的实际状态,如发现异常请与所属气体供应商联系及时处理;
▲使用过程中搬运及气体管道连接过程中严格按照操作规程谨防冻伤及泄露的发生;
▲供气系统处于压力状态下时,不得进行任何安装或拆卸工作;
▲飞脱的零部件和溢出的气体会造成切割、碾压、眼部伤害等危险;
▲如需操作在维护和维修工作开始前,对所有需操作的供气系统进行降压、排空。
03 压缩空气
压缩空气由空压机制造产生;应用角度不同对空压机及过滤装置要求不同,根据应用角度的选型问题请咨询海目星公司;
•由压缩机产生的空气并未达到呼吸质量等级。要制造呼吸质量空气,必须依据当地法律和标准对压缩空气进行过滤。
•在执行任何维护、修理和调整工作或任何其他例行执行的检查之前,请停止空压机,关闭电源并将空压整套设备减压。此外,关闭断路器并将其固定在“关闭 /OFF”位置。

•切勿令压缩空气流直接吹向自身或朝向其他第三方。严禁使用压缩空气从衣物表面移除灰尘。当使用压缩空气清洁设备时要始终保持高度警惕;并戴上防护眼镜。

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