Разделительная резка различных материалов и конструкций, в особенности крупногабаритных и толстостенных, всегда была и остается актуальной проблемой в промышленности. Ученые Пермского Политеха модифицировали способ резки кислородным копьем и сделали его высокоэффективным и выгодным. В ближайшее время, сотрудники МЧС РФ смогут применять такое кислородное копье в городах Донецкой Народной Республики для работы в чрезвычайных ситуациях. Технология поможет утилизировать крупногабаритные и толстостенные, металлические изделия и бетонные сооружения, что значительно ускорит разбор завалов зданий.
Исследование опубликовано в журнале «Аэрокосмическая техника 2021». На сегодняшний день известно несколько способов для разделения конструкций. К этим способам относятся: механическая резка (с помощью стальных пил, отрезных абразивных кругов, ленточных инструментов, высокоскоростных металлических дисков), гидроабразивная резка, термическая и химическая резка с помощью кислородных резаков, а также разделительная резка с помощью взрывных шнуров.
Разделительная резка с помощью кислородного копья представляет собой трубку из стали, которую сжигают в струе кислорода, пропускаемого по ней. Факел горения (огневой пучок) подводят к изделию, которое необходимо разрезать, и путем расплавления материала производят разрез. Применение способа разделительной резки кислородным копьем до сих пор носит «экзотический» характер.
«Поскольку обычное кислородное копье (в виде пустой трубки) не отличается высокой технической эффективностью, был рассмотрен его модифицированный вариант: трубка заполнена алюминиевыми и стальными проволоками в различном соотношении», — сообщает профессор кафедры безопасности жизнедеятельности Геннадий Цветков.
Для апробации результатов численного моделирования были проведены огневые испытания кислородных копий с разной топливной композицией и для различных разрезаемых материалов, существенно отличающихся друг от друга по своим теплофизическим характеристикам: нержавеющая сталь, латунь и керамика.
«Экспериментальная разделительная резка различных моделей (пластин, труб, швеллеров) показала существенное преимущество разработанного кислородного копья перед традиционным кислородным резаком, в особенности для образцов из нержавеющей стали. Конструкции были разрезаны за время от двух до 12 секунд в зависимости габарита образца», — поделился доцент кафедры сварочного производства, метрологии и технологии материалов Максим Савин.
На сегодняшний день разработка политехников не имеет аналога на мировом рынке. В ближайшее время, сотрудники МЧС РФ смогут применять кислородное копье в городах Донецкой Народной Республики для работы в чрезвычайных ситуациях. Технология поможет утилизировать крупногабаритные и толстостенные, металлические изделия и бетонные сооружения, что значительно ускорит разбор завалов зданий.