หน่วยที่1 2 หน ่ วยท ี ่ 1 กระบวนการเชื่อมแกส ๊ ออกซ ิ-อะเซท ิลีน
กระบวนการเชื ่ อมแกส ๊ ออกซ ิ-อะเซท ิ ล ี น 1. ความปลอดภัยในการเชื่อมแก๊ส หน่วยที่1 3
ความปลอดภัยในการเชื่อมแก๊ส 1. ความปลอดภัยในงานเชื่อมแก๊ส 2. หลกัการของการเชื่อมแกส ๊ ออกซ ิ– อะเซท ิ ล ี น 3. เครื่องมือและอุปกรณ์ส าหรับงานเชื่อมด้วย แกส ๊ ออกซ ิ เจน - อะเซท ิ ล ี น 4. การประกอบและต ิ ดตงั้ชุดเชื่อมแก๊ส 5. ชน ิ ดของแกส ๊ เชื ้ อเพล ิ ง 6. ลวดเชื่อมแก๊ส 7. เปลวไฟที่ใช้ในการเชื่อมแก๊ส 8. เทคน ิ คว ิ ธ ี การเชื่อม 9. ตา แหน ่ งในการเชื่อม 10. ชน ิ ดของรอยต ่ องานเชื่อม หน่วยที่1 4
การปฏิบัติงานเชื่อมแก๊ส ผู้ปฏิบัติงานจะต้องศึกษาความปลอดภัย เกี่ยวกับสภาพแวดล้อมในการท างาน การใช้เครื่องมือ – อุปกรณ์ในงานเชื่อม และวิธีการป้องกันอันตรายที่อาจเกิดขึ้นในขณะปฏิบัติงานเชื่อมแก๊ส ความปลอดภัยในการเชื่อมแก๊ส หน่วยที่1 5
ความปลอดภัยในการเชื่อมแก๊ส หลักการปฏ ิ บต ัิ งานเชื่อมแกส ๊ให ้ปลอดภัย การเคลื่อนย้ายและเก็บถังแก๊ส ด้วยความระมัดระวัง ตรวจสอบรอยรั ่วของอุปกรณ์ ไม่ปล่อยให้มีเปลวไฟเข้าใกล้ ถังแก๊สและสายเชื่อม หน่วยที่1 6
ความปลอดภัยในการเชื่อมแก๊ส หลักการปฏ ิ บต ัิ งานเชื่อมแกส ๊ให ้ปลอดภัย ไม่ควรปฏิบตัิงานเชื่อมใกล้ น ้ามนัหล่อลื่น ต้องแน่ใจว่าผปู้ ฏิบตัิงานมีความชา นาญใน การใช้วาลว ์ และอปุกรณ ์ ต่างๆ เป็ นอย่างดี หน่วยที่1 7
ความปลอดภัยในการเชื่อมแก๊ส หลก ั การปฏ ิ บต ัิ งานเชื่อมแกส ๊ให ้ปลอดภย ั สวมหน้ากากเชื่อมหรือแว่นตา เชื่อมที่มีสภาพดี สวมเสื้อผา้ให้มิดชิด และสวมเสื้อคลมุหนังให้ เรียบร้อย ปิดหรือกนัแสงด้วยฉากกนั้แสงที่เหมาะสม หน่วยที่1 8
ความปลอดภัยในการเชื่อมแก๊ส หลก ั การปฏ ิ บต ัิ งานเชื่อมแกส ๊ให ้ปลอดภย ั ชดุปฏิบตัิงานที่ปลอดภยั หน่วยที่1 9
ความปลอดภัยในการเชื่อมแก๊ส หลก ั การปฏ ิ บต ัิ งานเชื่อมแกส ๊ให ้ปลอดภย ั หลีกเลี่ยงอันตรายจากควันของงานเชื่อม โดยต้องจัดระบบการระบายอากาศที่เพียงพอ หน่วยที่1 10
ความปลอดภัยในการเชื่อมแก๊ส อน ั ตรายจากเปลวไฟและช ิ ้ นงาน 1. ไม่ควรต่อเปลวไฟจากหัวเชื่อมแก๊สของเพื่อน เพราะเปลวไฟอาจจะไหม้มือเพื่อนได้ หน่วยที่1 11
ความปลอดภัยในการเชื่อมแก๊ส อน ั ตรายจากเปลวไฟและช ิ ้ นงาน หน่วยที่1 2. ไม่ควรน าเปลวไฟหยอกล้อเล่นกัน อาจเกิดอันตรายจากการถูกไฟลวกได้ 12
ความปลอดภัยในการเชื่อมแก๊ส อน ั ตรายจากเปลวไฟและช ิ ้ นงาน หน่วยที่1 3. ไม่ควรเปิดแก๊สทิ้งไว้ขณะก าลังติดไฟเพื่อเตรียมอุปกรณ์ อาจท าให้เกิดการลุกไหม้ 13
ความปลอดภัยในการเชื่อมแก๊ส อน ั ตรายจากเปลวไฟและช ิ ้ นงาน หน่วยที่1 4. ไม่ควรไปยืนดูด้านหลังเพื่อนขณะเพื่อนเชื่อม และผู้เชื่อมควรงอปลายลวดเชื่อมด้านที่ไม่ได้ใช้ก่อน การเชื่อม 14
ความปลอดภัยในการเชื่อมแก๊ส อน ั ตรายจากเปลวไฟและช ิ ้ นงาน หน่วยที่1 5. ไม่ควรเข้าไปเชื่อมในท่อแคบ ๆ ควรเชื่อมด้านนอกอาจเกิดอุบัติเหตุไฟลุกไหม้ได้ 15
ความปลอดภัยในการเชื่อมแก๊ส ระเบียบปฏ ิ บต ัิ เพ ื่อความปลอดภย ัในการเชื่อมแกส ๊ พืน้ที่ในการปฏิบตัิงานเชื่อมแกส๊ต้องไม่ติดไฟง่าย ควรใช้ใยหินหรือวสัดทุนความร้อนทา เป็ นม่าน หน่วยที่1 16
ความปลอดภัยในการเชื่อมแก๊ส ระเบียบปฏ ิ บต ัิ เพ ื่อความปลอดภย ัในการเชื่อมแกส ๊ ควรให้อากาศถ่ายเทสะดวก ควรยึดถงัแกส๊ออกซิเจนและถงัแกส๊อะเซทิลีน ให้แน่นติดกบัที่ยึด หน่วยที่1 17
ความปลอดภัยในการเชื่อมแก๊ส ระเบียบปฏ ิ บต ัิ เพ ื่อความปลอดภย ัในการเชื่อมแกส ๊ ไม่ใช้น ้ามนัหรือจาระบหีล่อลื่นอปุกรณ ์เชื่อมแก๊ส เตรียมถงัดบัเพลิงให้พร้อม หน่วยที่1 18
ความปลอดภัยในการเชื่อมแก๊ส ระเบียบปฏ ิ บต ัิ เพ ื่อความปลอดภย ัในการเชื่อมแกส ๊ เมื่อขนย้ายถงัแกส๊ควรปิดฝาครอบวาลว ์ ก่อน บริเวณปฏิบตัิงานเชื่อมไม่ควรมีวตัถไุวไฟอย่ใูกล้ๆ หน่วยที่1 19
ความปลอดภัยในการเชื่อมแก๊ส ระเบียบปฏ ิ บต ัิ เพ ื่อความปลอดภย ัในการเชื่อมแกส ๊ ช่างเชื่อมควรมีอปุกรณ ์ป้องกนัอนัตรายจากเศษโลหะ ระวังเปลวไฟ และประกายไฟใกล้ถังแก๊สและสายเชื่อม หน่วยที่1 20
ความปลอดภัยในการเชื่อมแก๊ส ระเบียบปฏ ิ บต ัิ เพ ื่อความปลอดภย ัในการเชื่อมแกส ๊ ไม่ควรทดสอบการรวั่ของแกส๊โดยการสดูกลิ่น ทดสอบรอยรวั่ด้วยน ้าสบกู่่อนจดุเปลวไฟ หน่วยที่1 21
ความปลอดภัยในการเชื่อมแก๊ส ระเบียบปฏ ิ บต ัิ เพ ื่อความปลอดภย ัในการเชื่อมแกส ๊ ตรวจสอบระบบป้องกนัไฟย้อนกลบัก่อนปฏิบตัิงานเชื่อม เมื่อทา งานเสรจ ็ ควรปิดวาลว ์ ถงัแกส๊และเปิดแก๊ส ที่ค้างอย่ใูนสายออกให้หมด หน่วยที่1 22
หลก ั การของการเชื ่ อมแกส ๊ ออกซ ิ– อะเซท ิ ล ี น กระบวนการเชื่อมแก๊สออกซิ – อะเซทิลีน เป็นกรรมวิธีการเชื่อมประสาน แบบหลอมเหลว (Fusion Welding) โดยความร้อนได้จากการเผาไหม้ของ แก๊สผสมระหว่างออกซิเจนและอะเซทิลีน กับชิ้นงานบริเวณรอยต่อให้หลอมเหลว เป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งในขณะที่ให้ความร้อนอาจจะเติมลวดเชื่อมหรือไม่ก็ได้ ขึ้นอยู่ กับชิ้นงาน หน่วยที่1 23
เครื่องมือและอป ุ กรณ ์ สา หรบ ั งานเชื ่ อมด ้ วยแกส ๊ ออกซ ิ-อะเซท ิ ล ี น ถงัออกซิเจน (Oxygen Cylinder) ถังอะเซทิลีน (Acetylene Cylinder) อุปกรณ์ควบคุมความดัน (Pressure Regulating Valves) สายเชื่อมแก๊ส (Hoses) หน่วยที่1 ถังออกซิเจนท าจากเหล็กกล้า ขึ้นรูปโดยวิธีการกดอัดขึ้นรูป ถังอะเซทิลีนจะใช้วิธีการม้วนเหล็กแผ่น แล้วน ามาเชื่อมประกอบ เป็ นอุปกรณ ์ ที่ใชต ้ิดต้งัสำ หรับวัดและ ควบคุมควำมดนัของแก ๊ ส มีหนำ ้ ที่ส่งแก ๊ สอะเซทิลีนและออกซิเจน จำกอุปกรณ์ควบคุมควำมดันไปยังหัวเชื่อม 24
เครื่องมือและอป ุ กรณ ์ สา หรบ ั งานเชื ่ อมด ้ วยแกส ๊ ออกซ ิ-อะเซท ิ ล ี น แว่นตาเชื่อมแกส๊ (Gas Goggle) หวัทิพเชื่อมและหวัเชื่อมแกส๊ (Welding Torch with Assorted Tip) ที่จุดเปลวไฟ (Spark lighter) อปุกรณ ์ ทา ความสะอาดหวัทิพ (Tip Cleaner) หน่วยที่1 เป็ นอุปกรณ ์ป้ องกนัตำจำกแสงเชื่อมและ สะเกด ็ไฟเชื่อม หวัเชื่อมเป็ นที่รวมและทำงผำ่นของแก ๊ ส ท้งัสองชนิดที่ใชใ้ นกำรเชื่อม เป็ นเครื่องมือที่ใช้จุดเปลวไฟที่หัวทิพด้วย ประกำยไฟที่ได้มำจำกกำรถูหินเหล็กไฟ ลักษณะของเครื่องมือท ำควำมสะอำดหัวทิพ ประกอบด้วย ลวดเส้นเล็ก ๆ 25
เครื่องมือและอป ุ กรณ ์ สา หรบ ั งานเชื ่ อมด ้ วยแกส ๊ ออกซ ิ-อะเซท ิ ล ี น ประแจ (Wrench) แปรงลวด สกัด หน่วยที่1 ตะไบ เป็นเครื่องมือที่ผลิตจากโรงงานมาใช้ ร่วมกับอุปกรณ์เชื่อมต่างๆ แปรงลวดเป็นอุปกรณ์ขัดชิ้นงานให้ สะอาดทั้งก่อนและหลังการเชื่อม เป็นเครื่องมือที่ใช้ส าหรับตกแต่งผิวงานเป็นรูปทรงต่าง ๆ เป็นเครื่องมือที่ใช้ส าหรับตัดโลหะชิ้นงาน โดยใช้คมตัดที่เป็นลิ่มตอก 26
การประกอบและต ิ ดตง ั ้ ชด ุ เชื ่ อมแกส ๊ 1. น าถังบรรจุแก๊สออกซิเจนและอะเซทิลีนวางบนรถเข็นและยึดคล้องด้วยโซ่ให้แน่น หน่วยที่1 27
2. ถอดฝาครอบหัวถังบรรจุแก๊สออก หน่วยที่1 28 การประกอบและต ิ ดตง ั ้ ชด ุ เชื ่ อมแกส ๊
3.หมุนเปิดวาล์วหัวถังแล้วปิดอย่างรวดเร็ว หน่วยที่1 29 การประกอบและต ิ ดตง ั ้ ชด ุ เชื ่ อมแกส ๊
4. ตรวจสอบเกลียวท่อทางออกของแก๊สก่อนท าการประกอบอุปกรณ์ควบคุมความดัน 5. ประกอบอุปกรณ์ควบคุมความดันแก๊ส เข้ากับหัวถังทางด้านท่อทางออก หน่วยที่1 30 การประกอบและต ิ ดตง ั ้ ชด ุ เชื ่ อมแกส ๊
6. แน่ใจว่าสกรูปรับความดันของอุปกรณ์ควบคุมความดันคลายอยู่ไม่ได้หมุนปรับความดันไว้ 7. สายแก๊สอะเซทิลีนจะก าหนดเป็นสีแดงส าหรับต่อเข้ากับถังแก๊ส และปลายอีกด้านหนึ่งต่อเข้าที่ด้ามเชื่อมที่มี สัญลักษณ์สีแดงติดอยู่ หน่วยที่1 31 การประกอบและต ิ ดตง ั ้ ชด ุ เชื ่ อมแกส ๊
8. สายออกซิเจนจะก าหนดให้เป็นสีเขียว สีฟ้า หรือสีด า ส าหรับต่อเข้าที่ถังแก๊สและปลายสายอีกด้านต่อเข้าที่ หัวเชื่อมที่มีสัญลักษณ์สีฟ้าติดแสดงอยู่ หน่วยที่1 32 การประกอบและต ิ ดตง ั ้ ชด ุ เชื ่ อมแกส ๊
9. ตรวจสอบข้อต่อทุกจุดและขันให้แน่นด้วยประแจ หน่วยที่1 33 การประกอบและต ิ ดตง ั ้ ชด ุ เชื ่ อมแกส ๊
10. ท าการตรวจสอบการรั่วของแก๊สโดยเปิดวาล์วแล้วใช้น ้าสบู่ หน่วยที่1 34 การประกอบและต ิ ดตง ั ้ ชด ุ เชื ่ อมแกส ๊
11. คลายสกรูปรับความดันแก๊สทั้ง 2 ชนิด หน่วยที่1 35 การประกอบและต ิ ดตง ั ้ ชด ุ เชื ่ อมแกส ๊
12. เปิดวาล์วที่หัวถังแก๊สออกซิเจนจนสุดเกลียวเพื่อป้องกันการรั่วที่ก้านลิ้น โดยหมุนทวนเข็มนาฬิกา หน่วยที่1 36 การประกอบและต ิ ดตง ั ้ ชด ุ เชื ่ อมแกส ๊
13. เปิดวาล์วที่ถังแก๊สอะเซทิลีนประมาณ ¼ - 1 รอบ และคาประแจไว้เพื่อปิด เมื่อมีเหตุฉุกเฉิน หน่วยที่1 37 การประกอบและต ิ ดตง ั ้ ชด ุ เชื ่ อมแกส ๊
14. หมุนสกรูปรับความดันที่อุปกรณ์ควบคุมความดันแก๊สตามต้องการ หน่วยที่1 38 การประกอบและต ิ ดตง ั ้ ชด ุ เชื ่ อมแกส ๊
15. เปิดวาล์วอะเซทิลีนที่หัวเชื่อมประมาณ ½ รอบก่อน (อาจทดสอบการไหลโดยพ่น ใส่ที่หลังมือ) เพื่อจุด เปลวไฟ โดยใช้อุปกรณ์จุดไฟ เท่านั้น หน่วยที่1 39 การประกอบและต ิ ดตง ั ้ ชด ุ เชื ่ อมแกส ๊
16. เมื่อจุดเปลวแล้วให้เพิ่มแก๊สอะเซทิลีน จนท าให้ควันหายไป หน่วยที่1 40 การประกอบและต ิ ดตง ั ้ ชด ุ เชื ่ อมแกส ๊
17. เปิดวาล์วออกซิเจนที่หัวเชื่อม เพื่อปรับเปลวไฟตามต้องการ หน่วยที่1 41 การประกอบและต ิ ดตง ั ้ ชด ุ เชื ่ อมแกส ๊
ชน ิ ดของแกส ๊ เชื ้ อเพล ิ ง การเปร ี ยบเท ี ยบอณ ุ หภม ู ิ ของแกส ๊ เชื ้ อเพล ิ งชน ิ ดต่าง ๆ แกส๊เชื้อเพลิง เปลวกลาง (Neutral Flame) อณุหภมูิ O F ( OC) เปลวปฐม (Primary Flame) Btu/ft3 (kg-cal/m3 ) เปลวรอง (Secondary Flame) Btu/ft3 (kg-cal/m3 ) รวมปริมาณ ความร้อนทั้งหมด Btu/ft3 (kg-cal/m3 ) อะเซทิลีน (Acetylene) MAPP แก๊สธรรมชาติ (Natural gas) โพรเพน (Propane) โพรพีลีน (Propylene) 5,589 (3,087) 5,301 (2,927) 4,600 (2,538) 4,579 (2,526) 5,193 (2,867) 507 (4,510) 517 (4,600) 11 (98) 255 (2,270) 438 (3,900) 963 (8,570) 1,889 (16,820) 989 (8,810) 2,243 (19,970) 1,962 (17,470) 1,470 (13,090) 2,406 (21,420) 1,000 (8,900) 2,498 (22,240) 2,371 (21,110) หน่วยที่1 42
ชน ิ ดของแกส ๊ เชื ้ อเพล ิ ง แกส ๊ อะเซท ิ ล ี น 1. ลกัษณะของแกส๊อะเซทิลีน การน าแคลเซียมคาร์ไบด์รวมกับน ้า แคลเซียมคารไ์ บดผ ์ ลิตได ้ จากการน าหินปนู (Calcium Oxide) CaC2 + 2H2O แคลเซียมคาร์ไบด์ + น ้า C2 H2 + Ca (OH)2 อะเซท ิ ล ี น + แคลเซียมไฮดรอกไซต์ CaO + 3C แคลเซียมคาร์ไบด์ + ถ่านโค ้ ก CaC2 + CO แคลเซียมคาร์ไบด์ + คาร์บอนมอนอกไซด์ หน่วยที่1 43
ชน ิ ดของแกส ๊ เชื ้ อเพล ิ ง 2. คณุสมบตัิของแกส๊อะเซทิลีน 1) ติดไฟได้ 2) เบากว่าอากาศ 3) ไม่มีสี 4) มีกลิ่นฉุนรุนแรงคล้ายกลิ่นกระเทียม 5) สามารถละลายในของเหลวได้ 6) ไม่สามารถควบคุมได้เมื่อมีความดันเกิน 30 ปอนด์/ตารางนิ้ว (30 psi หรือเท่ากับ 2.1 Kg/cm2 ) 7) เป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอน ซึ่งประกอบด้วยคาร์บอน 92.3% และไฮโดรเจน 7.7% หน่วยที่1 แกส ๊ อะเซท ิ ล ี น 44
ชน ิ ดของแกส ๊ เชื ้ อเพล ิ ง 3. เคร ื่องกา เนิดแกส๊อะเซทิลีน - แบบเติมน ้าลงในแคลเซียมคาร์ไบด์ หน่วยที่1 แกส ๊ อะเซท ิ ล ี น 45
ชน ิ ดของแกส ๊ เชื ้ อเพล ิ ง แกส ๊ อะเซท ิ ล ี น 3. เคร ื่องกา เนิดแกส๊อะเซทิลีน - แบบเติมแคลเซียมคาร์ไบด์ลงในน ้า หน่วยที่1 46
ชน ิ ดของแกส ๊ เชื ้ อเพล ิ ง แกส ๊ ออกซ ิ เจน 1. คณุสมบตัิของแกส๊ออกซิเจน 1) ไม่มีสี ไม่มีกลิ่นที่อยู่ในสภาพเป็นแก๊ส แต่ในสภาพของเหลวจะมีสีน ้าทะเลอ่อน 3) มีประมาณ 21% โดยปริมาตรในบรรยากาศ 4) มีสถานะเป็นของเหลวที่อุณหภูมิ – 183 องศาเซลเซียส 2) เป็นได้ทั้ง 3 สถานะคือ ก๊าซ ของเหลว และของแข็ง หน่วยที่1 47
ชน ิ ดของแกส ๊ เชื ้ อเพล ิ ง แกส ๊ ออกซ ิ เจน 2. การผลิตแกส๊ออกซิเจน - การผลิตออกซิเจนจากอากาศ - การผลิตออกซิเจนจากน ้า หน่วยที่1 48
ลวดเชื่อมแก๊ส โลหะที่น ามาเชื่อมต่อกันเรียกว่า “Base Metal” เมื่อเนื้อโลหะหลอมเหลวและเติมลวดเชื่อมลง ไปเกิดเป็นแนวเชื่อมที่เรียกว่า“Weld Metal”ลวดเชื่อมที่ใช้สามารถแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ 1. ลวดเชื่อมที่เป็นเหล็ก(Ferrous Rod) 2. ลวดเชื่อมที่ไม่ใช่เหล็ก(Non Ferrous Rod) มาตรฐาน AWS (American Welding Society) ได้ก าหนดชนิดและคุณสมบัติของลวดเชื่อมแก๊สเป็น ตัวอักษรและตัวเลข เช่น GA – 50 GA – 60 GB – 60 GB – 65 อักษร G หมายถึง ลวดเชื่อมแก๊ส A หมายถึง ลวดเชื่อมที่มีคุณสมบัติยืดตัวสูง (High Ductility) B หมายถึง ลวดเชื่อมที่มีคุณสมบัติยืดตัวต ่า (Low Ductility) ตัวเลข 50 และ 60 หมายถึง ค่าความเค้นแรงดึงต ่าสุดที่แนวเชื่อมทนได้คูณด้วย 1,000 มีหน่วย เป็น ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ซึ่งเป็นค่าโดยประมาณ หน่วยที่1 49
ลวดเชื่อมแก๊ส หน่วยที่1 50
ลวดเชื่อมแก๊ส ความดันแก๊ส ปอนด์/ตารางนิ้ว ความหนาของโลหะที่เชื่อม ขนาดเส้นผ่านศนูยก์ลาง ออกซิเจน อะเซทิลีน นิ้ว มิลลิเมตร นิ้ว มิลลิเมตร 1 1 - - - - 2 2 0.8 1.5 3 3 1.5 1.5 4 4 2.4 1.5,2.4,3.2 5 5 3.2 2.4 หรือ 3.2 6 6 4.8 3.2 7 7 6.4 4.8 8 8 7.9 4.8 9 9 9.5 4.8 10 10 11.5 4.8, 6.4 การเปรียบเทียบขนาดของทิพและความดนัของแกส๊กบัขนาดของลวดเชื่อมในการเชื่อมแกส๊ หน่วยที่1 51