Mini autogén z hasiaceho prístroja

Mini autogén z hasiaceho prístroja

Veľmi dôležitou súčasťou každej dielne je zváračka. Na bežné zváranie postačuje aj klasická, prípadne CO₂ zváračka, ktoré sú dnes cenovo dostupné. Často sa však stáva, že potrebujeme zvariť nejakú trubku, alebo tenký plech a  elektródou alebo CO₂ sa to jednoducho nedá. Klasický autogén je drahý a nepraktický.

1. Využitie a výhody mini autogénu

     Najvýhodnejšou je  zváračka na zváranie mosadze. Mosadzou sa dá zvárať väčšina kovov (meď, oceľ, liatina, ...) - tenké plechy, nádrže, vysokotlakové trubky. Postačí klasický propán-bután a kyslík.

     Propán-bután je bežne dostupný plyn. Kyslík je tiež dostupný, ale je potrebné mať kyslíkovú fľašu s platnou tlakovou skúškou, ktorej cena sa pohybuje okolo 100 € za 8 litrovú fľašu plus náplň.

     Najlacnejší spôsob je vyrobiť si tlakovú nádobu a prepustiť plyn od zvárača - kamaráta. Prípadne si kúpiť jednu originál kyslíkovú fľašu spolu s priateľmi a prepúšťať si náplň fľaše do menších..

     Autogén, ktorý som si vyrobil, sa mi osvedčil, preto som sa rozhodol podeliť sa o svoje skúsenosti, ktoré som pri tomto projekte získal. Výrobu detailne rozoberiem a upozorním na riziká.

     Dvojlitrový hasiaci prístroj naplnený  kyslíkom vydrží pri bežnej práci veľmi dlho. Je praktický a flexibilný. Pri nalakovaní na 150 bar je v hasiacom prístroji okolo 300 litrov kyslíka.

2. Materiál potrebný na výrobu kompletného autogénu

• tri hasiace prístroje zo zberných surovín (podľa dostupnosti)
• Ventil z kyslíkovej fľaše, prípadne nový
• minimálne trojmetrové hadice, kvôli bezpečnej vzdialenosti horáka od fliaš
• horák
• redukčný ventil z CO₂ zváračky pre zváranie postačuje, ale nefunguje pri všetkých typoch (lebo musíme nastaviť tlak, nie iba prietok) Redukčný ventil na argón s prietokomerom sa použiť nedá.
• redukčný ventil na propán-bután (najlepšie nastaviteľný 0 – 4 bar)
• spätný ventil na propán-butánovú hadicu, aby sa kyslík pri upchaní špičky nepretlačil do fľaše s propán-butánom.

3. Odstránime starý ventil

• Pred začatím práce sa ubezpečíme že hasiaci prístroj je prázdny. Prípadne zvyškovú náplň vystriekame.
• Na odstránenie ventilu musíme mať poriadny zverák a kľúč, na ktorý nasunieme metrovú trubku.
• Pri povoľovaní ventilu nepoužívame žiaden olej. Kyslík s olejom reaguje a pri plnení fľaše by mohlo dôjsť k výbuchu. Vnútro nádoby musí byť čisté.
• Hasiaci prístroj bez ventila očistíme a skontrolujeme v akom stave je vnútro, či sa nám nevysýpala hrdza.
• Najlepšie je zohnať hasiaci prístroj so zvyškovým tlakom, vtedy totiž máme istotu, že sa do tlakovej nádoby nedostala vlhkosť a nádoba nebola poškodená hrdzou.

4. Očistíme fľašu

• Dôkladne očistíme fľašu hasiaceho prístroja z vonkajšej strany, bude sa nám lepšie zvárať.

5. Vyrobíme stojan na fľašu

• Stojan na fľašu si vyrobíme z rovnakého hasiaceho prístroja, prípadne z nejakej rúry. Ja som mal k dispozícií viac hasiacich prístrojov, preto som ich využil.

6. Vyrovnáme stojan na fľašu

• Tlakovú fľašu som rezal z uhlovou brúskou. Na vyrovnanie podstavca som použil sústruh, zrovnal som ho z obidvoch strán.
• Po vyrovnaní som sa uistil, že stojan bude sedieť na fľaši.

7. Privaríme stojan k fľaši

• Privarenie stojana je najprácnejšia časť, lebo fľaša musí stáť na zemi kolmo.
• Použil som vodováhu. Vyrovnal som stojan podľa vodováhy.
• Potom som na stojan položil tlakovú nádobu, ktorú som nastavil kolmo.
• Ako náhle som mal fľašu vyrovnanú, spravil som jeden zvar a potom som fľašu  jemne doklepol, kým nestala rovno.
• Na fľašu som si pre istotu spravil čiaru, aby som si mohol presnosť skontrolovať aj podľa pravítka.
• Najvhodnejšie je spraviť bodový zvar. Tým sa predíde tepelnému poškodeniu fľaše.
• Zvyšnú časť, na ktorej sme nezvárali, zatrieme gitom, prebrúsime papierom, aby fľaša s podstavcom vyzerali ako originál. Tlakové nádoby sa totiž nesmú zvárať, preto som spravil iba bodové zvary.

8. Namontujeme ventil

• Zoženieme si ventil na kyslík a ventil zo starej propán-butánovej fľaše.
• Závit na malej kyslíkovej a malej propán-butánovej fľaši sú rovnaké.
• Ventily dôkladne očistíme, hlavne závity.
• Na závit nanesieme trochu teflonovej pásky. Závit je do kužeľa a mal by tesniť aj bez teflónovej pásky, ale ja som ju pre istotu použil. Ventil poriadne dotiahneme. Poriadne dotiahnuť neznamená odtrhnúť.

9. Fľaše nafarbíme

• Ak máme ventily dotiahnuté, potom ostáva len fľaše nafarbiť.
• Fľaše s namontovanými ventilmi nafarbíme, keď sú ešte prázdne. Hlavne kyslíkovú fľašu, pretože kyslík je reaktívny.
• Po vyschnutí fliaš ich môžeme začať plniť.

10. Výpočet maximálneho tlaku fliaš

• fľaša na propán-bután má tlak cca 20 bar
• fľaša z hasiaceho prístroja je niekoľko násobne predimenzovaná.

Kyslík sa plní na tlak až do 220 bar. Maximálny tlak, na ktorý môžeme danú nádobu použiť sa vypočíta nasledovne:

,

Rm – Pevnosť ťahu materiálu

s – hrúbka steny nádoby

d – priemer nádoby

Pre náš prípad:

Rm = od 300N/mm do 1500N/mm

s = 3,5 mm

d = 100 mm

Najnižšia pevnosť oceli je 300N/mm. Keďže nevieme, o akú oceľ ide, budeme z bezpečnostných dôvodov počítať z najmenšou pevnosťou.

Z výpočtu vyplýva, kritický tlak nádoby je 217 bar. Kyslík sa maximálne plní na 220 bar. Z bezpečnostných dôvodov odporúčam, plniť nádobu na 100 maximálne 150 bar.

11. Naplníme kyslík

• Na plnenie použijeme trubku. Hrúbka trubky sa podobne počíta ako tlaková nádoba. Meď ma pevnosť 200N/mm.
• S návrhom prepúšťacích trubiek sa budem zaoberať neskôr. Nájdete si na mojej stránke.
• Kyslík je vo fľaši v plynnom skupenstve. Pri prepúšťaní na polohe fliaš nezáleží.
• Na obidve fľaše pripojíme prepúšťaciu trubku.
• Najprv otvoríme ventil naplno na prázdnej fľaši. Potom začneme pomaly otvárať ventil na plnej fľaši. Čím pomalšie budeme prepúšťať,  tým lepšie.
• Pri prepúšťaní sa začne plná fľaša ochladzovať a prázdna ohrievať. Tento jav vzniká pri stláčaní a následnom rozpínaní plynu. Preto je dôležité prepúšťať kyslík čo najpomalšie.
• Matice a ventile nikdy nemastíme. Kyslík prepúšťame  čistými rukami.
• Kyslík reaguje s olejom a mastnotou.
• Ak chceme plniť fľašu na nižší tlak, je potrebné vyrobiť prepúšťaciu trubku s tlakomerom. 
• Pri 2 litrovej nádobe plnenej na tlak 150 bar, získame cca 300 litrov kyslíka.

12. Naplníme propán-bután

• Na plnenie propán-butánu použijeme klasickú propán-butánovú hadicu do 20 bar.
• Najlepšie je použiť originál hadicu na propán bután, lebo plyn v kvapalnom skupenstve je agresívny.
• Propán-bután je vo fľaši v kvapalnom skupenstve, preto musíme nádobu, z ktorej chceme prepúšťať, dať vyššie ako nádobu, ktorú chceme plniť.
• Nádobu plníme na cca 80 %, aby bol priestor k rozpínaniu plynu. Najideálnejšia poloha pre fľašu je, ako vidíte na obrázku. Hadica musí byť rovno a nádoba ktorú chceme plniť musí byť na ležato trošku zdvihnutá.
• Mám odskúšane, že nádoba sa tak najrýchlejšie naplní.  Približne za 5 minút. Naplnenie si potvrdíme váhou. Odvážime prázdnu a plnú fľašu. Hmotnosť propán butánu je približne 2litre výžia 1kg.

13. Aké redukčné ventily použiť

• Na propán-butánovú fľašu je najlepšie použiť ventil z nastaviteľným tlakom.
• Na kyslíkovú fľašu sa dá použiť aj redukčný ventil na CO₂.
• Redukčný ventil na argón s prietokomerom sa na kyslíkovú fľašu nedá použiť, lebo má malý prietok.
• Ventil s dvomi manometrami, ktorý je na obrázku, má dostatočný prietok aj pre horák 4-6. Originál redukčný ventil je veľmi veľký a vyvracia  fľašu. Najvhodnejšie je použiť mini redukčné ventily na CO₂.

14. Hotový autogén

• Ak by mal niekto nejaké pripomienky a zlepšovacie návrhy budem rád, keď mi napíše.
• Informácie, ktoré som použil v tomto texte, som získal študovaním rôznych materiálov, vlastnými skúsenosťami, a experimentovaním
• Ak sa spýtate, rád poradím.
• Vyrábať tlakové nádoby je dosť nebezpečné, lebo sa pracuje z vysokým tlakom.
• Nenesiem žiadnu zodpovednosť za spôsobené škody na majetku alebo na zdraví. Ak sa rozhodnete spraviť si vlastný autogén podľa mojich vedomostí a skúseností (tak ako som to popísal),  robíte to na vlastnú zodpovednosť.

15. K dispozícií mám aj originál horák na propán-bután a kyslík. Horák nezháša a regulácia je prestnejšia:

Horák si môžete zakúpiť ma odkaze:

www.michal-imre.sk/products/horak-na-propan-butan-a-kyslik-k-mini-autogenu/

Ing. Michal Imre