火焰切割气体之乙炔、丙烷、天然气

乙炔

我国工业燃气用量中，70%为乙炔气。以前乙炔气主要是乙炔发生器中制取，由于造成污染和高度不安全性，目前各地均已发文不得采用（包括管道式）。乙炔化学性质活跃，易爆，极危险。当其与铜、银等金属以及空气、纯氧混合，甚至盛装容器直径较大时都会引起爆炸。使用乙炔气在对碳素钢切割时，易产生切口上缘熔化，挂渣多且不易清除，切面局部硬化等现象，使切割工艺不理想。生产乙炔的原料为电石，每生产一吨电石耗电能3300度，还需要焦炭600公斤，煤500公斤，碳精棒50公斤。

用电石法制取乙炔气时，会排出大量电石渣（1吨电石生成3.3吨电石渣）及H2S 、PH3等有毒有害气体，污染严重。另外，乙炔还是化工方面贵重原料，1吨石可制取0.5吨维尼塑料。因此，从宏观上看，将乙炔仅作为燃气是对资源的浪费。但由于以前还没有其它燃气可以全面替代乙炔，加上传统习惯及企业对此的大量投入，因此，乙炔在我国工业燃气领域中仍占主导地位，但国家权威机构已明确提出：“为全民经济高效发展、应向世界发达国家看齐，将乙炔作为工业燃气的份额大幅度缩小到35%以下。

丙烷

石油化工副产品，二十世纪六十年代起国际上即着手其用于工业切割试验，我国亦于七十年代初开始研究，并于九十年代初由哈尔滨焊接研究所等试验成功，并由国家科委（92）国科成办字第097号文在全国范围内推荐使用。

丙烷为石油化工加工副产品，燃点高，燃烧速度较慢，化学性质不活跃，爆炸范围小，不易回火，对温度、压力、冲击的反应远低于乙炔，安全性大大优于乙炔。丙烷的体积热值（Kj/m3）较乙炔高一倍，因此消耗量也较乙炔降低，其切割工艺较乙炔好，而且丙烷是石化副产品，以前除用于燃料外，无其它用途。用于工业燃气，燃烧后很少留下杂质和残液。它的成本也低。我国东北地区有些企业采用以丙烷为工业切割气。从乙炔到丙烷的切换简单，所需要更换的设备仅只割嘴，其余均可代用。虽然丙烷在使用时安全可靠，操作简单，切割质量有所提高，但由于其火焰温度较低（2527℃），预热时间长，不能喷涂，不能焊接，切割厚大材料困难等在不少方面难以胜任，无法取代乙炔。

纯天然气（CH4）

纯天然气热值较低，运用到火焰切割中预热时间长，切割速度慢。达不到质量要求，纯天然气不适合用于切割。 必须加入增益剂才能使用。天然气工业燃气在使用过程中安全无污染，可提高功效、降低成本，是当今唯一可全面取代乙炔气的新型工业燃气。天然气工业燃气经过在国内部分企业中使用，进一步验证了其优越的性能，目前在我国钢铁、造船、冶金、铁道、石化、军工等行业的部分大型国有企业先后采用替代丙烷和乙炔，效果显著。