Зворотній удар. Причини і профілактика

Зворотним ударом полум'я при газокисневого обробці називають горіння газів у напрямку протилежному витіку горючої суміші.
Зворотні удари полум'я виникають у разі перевищення швидкості займання газової суміші над швидкістю її витіку  з мундштука пальника, тобто коли швидкість горіння вище швидкості витіку.
Таке горіння в залежності від кількості енергії, швидкості розповсюдження і причини виникнення може протікати як усередині наконечника пальника, так і поширитися далі, аж до газових газорозбірних постів, балонів, рамп.
Пальником будемо називати газополум'яний інструмент інжекторного типу призначений (різак) або не призначений (пальник) для кисневого різання металу.
Нормально, коли швидкість витікання горючої суміші з мундштука пальника дорівнює швидкості горіння суміші, тобто V закінчення = V горіння.
У разі порушення цієї рівності можливі два варіанти розвитку подій:
• зворотний удар - V закінчення <V горіння
V горения">• відрив полум'я - V закінчення> V горіння
Основними причинами виникнення зворотного удару є:
1. Неправильне включення пальника - неправильне регулювання складу суміші газів і потужності полум'я;
2. Перегрів мундштука і трубки змінного наконечника пальника, що викликає самозаймання газової суміші до виходу її з мундштука;
3. Засмічення мундштука пальника краплями металу або окалиною, що зменшує вихідний отвір і збільшує опір закінченню газової суміші;
4. Наближення (або торкання) мундштука пальника до зварюваного предмету, що збільшує газове протитиск і, як наслідок, зменшує швидкість закінчення газової суміші з пальника;
5. Різке зменшення тиску кисню внаслідок засмічення інжектора, "замерзання" редуктора або спорожнення балона.
Зовнішні прояви зворотного удару можна розділити на три види:
• лунає хлопок, але полум'я продовжує горіти - зазвичай відбувається через малу потужность полум'я, або неправильне його регулювання;
• відбувається хлопок, і полум'я при цьому гасне - частіше викликано тривалою роботою з окислювальним (надлишок кисню) полум'ям, може стати причиною прогорання трубки перед змішувальної камерою, розривів шланга; далі полум'я може дістатися до балонів, викликавши вибух;
• лунає хлопок з згасанням полум'я і виділенням чорного диму з мундштука - теж небезпечний варіант з локалізацією зворотного удару інжектором.
У всіх трьох випадках слід якнайшвидше перекрити подачу пального газу і, тим самим, погасити полум'я. Продути киснем канали пальники для видалення залишків горючої суміші. Потім вжити заходів для виявлення та усунення причин і наслідків зворотного удару.
Коротко проаналізуємо кожну з причин виникнення зворотного удару:
1. Частою помилкою зварника (різьбяра) є спроба регулювати (підлаштовувати) параметри суміші за допомогою інжектора в пальниках з нерегульованим пристроєм змішувача - інжектором. В результаті таких маніпуляцій частина кисню з змішувальної камери потрапляє в до інжекторну  камеру пального газу, знижуючи потужність полум'я і швидкість закінчення суміші. Кисень "передавлює" горючий газ, утворюючи горючу суміш у вентильних вузлах пальника і шлангах. Пальник (різак) починає "плескати". Виникнення зворотного в цьому випадку може привести до дуже серйозних наслідків. Дотримуйтесь інструкцію з експлуатації на конкретну пальник або різак!

Налаштовувати полум'я пальника потрібно вентилями на нормальне горіння. Різко окисне полум'я або перенасичуюче вуглецем полум'я малої потужності значно збільшують ризик виникнення зворотного удару. У разі технологічної необхідності працювати на таких режимах нетривалий час може тільки досвідчений, контролюючий ситуацію зварювальник.

2. Неправильне регулювання полум'я, тривала робота в безпосередній близькості від розплавленого металу з "захльостуванням" полум'я на мундштук можуть призвести до його перегріву і самозаймання суміші всередині мундштука або трубки з горючою сумішшю і, як наслідок, до зворотного удару. Особливо часто це відбувається на великих потужностях полум'я при обробленні металобрухту, розділової різанні великогабаритних виробів, різанні або зварюванні в закритих порожнинах. Не допускайте надмірного нагріву мундштука пальника (різака)!

3. Початок різу як правило супроводжується виплеском значної кількості розплавленого металу, що призводить до засмічення мундштука. Необхідно при врізці (пробивці) направляти струмінь ріжучого кисню під кутом до площини різу. Прочищати засмічені вихідні отвори мундштуків і сопів можна тільки спеціально призначеним для цього інструментом, а за його відсутності - латунної дротом або дерев'яною паличкою.

У 99% випадків зворотні удари і його наслідки є результатом маніпуляцій некомпетентного зварника (різьбяра) або його недбалого ставлення до газополум'яного інструменту  і приладдя зварювального поста!

Важливо! Перед початком роботи зварник (різьбяр) зобов'язаний:
• вивчити інструкцію з експлуатації пальника;
• перевірити чистоту, якість і щільність різьбових з'єднань мундштука, сопла і нерегульованого інжектора;
• перевірити цілісність гумового ущільнюючого кільця в місці приєднання наконечника до корпусу пальника;
• без надмірних зусиль у тісах підтягнути накидні гайки;
• перевірити пальник (різак) на інжекцію, що не під'єднуючи шланг пального газу;
• при відсутності або слабкої інжекції експлуатація не допускається. Слід знайти і усунути причину;
• перевірити наявність кисню в балоні. При залишковому тиску 0,5-0,7 МПа балон слід заправити;
• перевірити працездатність кисневого та газового редукторів;
• перевірити якість і чистоту шлангів (газоподводящей рукавів). Не допускати розшарування і тріщин, виключити потрапляння всередину пилу;
• виявити і усунути всі витоки газів;
• суворо дотримуватися правил маслобезопасності при роботі з газополуменевим інструментом.

Зворотний удар є вкрай небажаним явищем, оскільки може призвести до псування обладнання для газополум'яної обробки і травм.