가스 절단이란? 가스 절단의 순서 및 원리까지 해설한다

가스 절단이란? 가스 절단의 순서 및 원리까지 해설한다

가스 절단에 대해 막 알아보려 하는 분 혹은

앞으로 학습하려는 분들께 도움이 되길 바랍니다.

 

가스 절단의 개요나 어떤 원리를 이용하고

부재의 절단을 하는지, 필요한 기재와 기자재의 사용 절차나

사용할 때의 요령, 필요한 자격에 대해서 포스팅하고자 합니다.

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가스 절단이란?

가스 절단과는 가스를 사용하여 부재를 절단하는 절단법입니다.

 

주로 강철의 절단으로 가장 많이 사용되고 있으며, 

100년 이상 된 절단 방법입니다.

 

가스 용접은 철과 산소의 화학 반응을 이용해서 절단하기 때문에 

"산소 절단"이라고도 불립니다.

사용되는 가스는 주로 아세틸렌이 주류가 되고 있는데 

그 밖에도 이하의 가스가 사용되기도 합니다.
 
천연 가스
프로판 가스
수소

 

가스 절단의 원리는

가스 절단이라고 해도, 아세틸렌 가스에 불을 붙이고

강철을 절단한게 다가 아닙니다.

 

가스 절단이 어떤 원리를 이용하고 있는가 하면

"산화 및 연소"란 화학 반응을 이용하고 있습니다.

"산화"는 물질과 산소가 화합하는 것을 말합니다.

 

쇠가 녹스는 것은 철이 산화하기 때문입니다.

 

또 철은 산화할 때 열을 발생시킵니다.

가까이 있는 산화의 원리를 이용한 것으로 일회용 난로가 있습니다.

"연소"는 열과 빛을 내며 격렬하게 산화하는 것을 뜻합니다.

연소도 다시 산화의 일종으로 가스 절단은 

연소의 원리를 의도적으로 만들어 내는 절단 방법입니다.

절단을 할 때는 미리 모재 절단하는 부분을 800~900도 

정도로 달구어 둘 필요가 있습니다.

 

뜨거운 때에 철은 산화하기 시작하며,

뜨거운 곳에 불을 맞추면서 고순도의 산소를 뿜으면

연소가 발생하고 쇠가 액체(융해)가 됩니다.

산화한 철은 통상의 철과 비해서 녹는점이 낮기 때문에 

고순도의 산소를 대고 있는 부분만 액체화합니다.

 

고순도의 산소를 맞고 있어 고체의 철과 액체의 

쇠가 접하고 있는 부분(표면)에서도 연소가 일어나고, 

속속 개체의 쇠를 태우고 녹아 들어가게 됩니다.

 

여기까지 일련의 흐름을 불을 대는걸 반복함으로써 부재를 절단 하는 것입니다.

 

절단하고 싶은 부재의 구조 전체에 큰 영향을 주지 않고

끊고 싶은 부분만 녹일 수 있는 것 입니다.

가스 절단의 특징

가스 절단은 크게 다음 5가지 특징이 있습니다.
 
필요 기재가 적다
전기를 사용하지 않는다
정확도는 작업자의 숙련도에 영향되는
절단 속도가 느리다
모재를 풀어 둘 필요가 있다

 

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특징 1. 필요 기재가 적다
가스 절단의 특징의 하나는 다른 절단 방법에 비하면 

필요한 기재가 적습니다.

 

가스 절단에 필요한 것은 이하의 4점입니다.

이하를 갖추면 가스 절단이 가능합니다.
 
토치(수중식 버너)
산소통과 아세틸렌 실린더
압력 조절기(산소와 아세틸렌의 압력을 조정합니다)
호스(실린더와 토치를 연결하는 역할을 합니다)

 

특징 2. 전기를 사용하지 않는다
가스 절단과 다른 절단 방법(아크 절단, 플라스마 절단, 레이저 절단)과의

결정적 차이는 전기를 쓰지 않는 것 입니다.

 

규모의 작은 설비로 사용할 수 있어 도입 비용이 쌉니다.

또 규모가 작은 분 점검하는 장소가 정해졌으며 관리성도 좋아지고 있습니다.

 

특징 3. 정확도는 작업자의 숙련도에 영향을 미침
부재의 절단면은 커지는 경향이 있어 작업자의 숙련도에 영향을 받습니다.

가스 절단의 숙련도가 완제품의 퀄리티를 좌우합니다.
 
또 가스 절단은 직선만 아니라 곡선 등

비교적 자유로운 형상으로 절단이 가능합니다.

 

가스 절단기를 사용하는 것도 있지만,

아직 세부까지는 대응할 수 없어 숙련된 장인이 필요한 장면도 있습니다.

 

특징 4. 절단 속도가 느리다
가스 절단은 다른 절단 방법(아크 절단, 플라스마 절단, 레이저 절단)에 비하면 

절단 속도는 늦습니다.

 

또 가스 절단은 부재를 절단하고 있을 때

불꽃은 나오는데 섬광은 날지 않습니다.

 

특징 5. 모재를 풀어 둘 필요가 있다
가스 절단은 절단할 모재의를 미리 풀어 둘 필요가 있습니다.

데우지 않고 절단하면 모재 전체가 가열되고

열에 따른 변형이 일어날 가능성이 있습니다.

 

그 때의 열 변형의 크기는 플라스마 절단과 레이저 절단보다 커지고 있습니다.

※열 변형이란 부재를 달굼으로써 부재가 신축하는 것을 말합니다.

 

가스 절단으로 어떤 것을 절단할 수 있을까?

가스 절단으로 사용되는 부품은 강철 뿐입니다.

강철 아니면 플라즈마와 레이저라도 절단 가능하지만

강철의 절단에는 가스 절단이 사용됩니다.

그 이유로 가스 용접은 플라스마 절단 및 레이저 절단에 비해서 

두꺼운 강철을 절단하게 특화 되어 있습니다.

 

가스 절단에 최적의 부재의 두께는 50mm정도로 

그 이하로 되면 다른 절단 방법이 적합합니다.

 

또 가스 절단은 수 mm정도의 얇은 것부터 

3,000mm의 두꺼운 것까지 절단 가능합니다.

 

두꺼운 것에 대응한 기재를 갖춘다면,

원리상 얼마나 두껍더라도 절단 가능합니다.

또 스테인리스나 알루미늄, 놋쇠 등의 산화하기 어려운 부재는 

가스 절단의 원리로 생각하면 어울리지 않습니다.

 

또 구리의 경우는 열 전도율이 높아 "절단"보다

"용단"에 가깝게 되어 버리기 적합하지 않습니다.

 

가스 절단의 순서

여기부터는 가스 절단의 절차에 대해서 해설합니다.

가스 절단하기 전에 안전을 철저히 확인하는 것이 중요합니다.

복장, 주위에 타기 쉬운 것이 있지는 않은가,

성화, 호스, 용기에 이상은 없는지도 눈으로 확인합시다.

또 가스 절단에는 산소 봄베와 아세틸렌 실린더의 2개가 필요합니다.

 

키가 높은 검은 실린더가 산소통, 

작은 갈색의 실린더가 아세틸렌 실린더입니다.

 

아세틸렌 실린더에는 액체 가스가 들어 있기 때문에

실린더를 눕히는 것은 절대 그만둡시다.

아세틸렌 실린더는 다음에 주의할 필요가 있습니다.

위험물이므로 적절한 방법으로 다룹시다.
 

고온으로 되는 기기의 곁에 두지 않는다.
직사 광선이 닿는 곳에 두지 않는다.

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순서 1. 가스 절단의 기기의 준비

우선 복장의 준비를 합니다.

가스 절단 전에 다음 것을 갖춥시다.

앞치마
가죽 장갑
보호 마스크
안전화 등

복장의 준비가 끝나면 다음은 기자재 준비입니다.

불을 갖출 때까지 기재의 준비는 이하의 3점입니다.
 

가스통과 아세틸렌 실린더에 압력 조절기를 부착한다
호스와 토치를 잇는다("딸깍"소리가 될 때까지 제대로 넣어 주세요)
탱크 오픈, 다이얼을 시계 방향으로 써서 압력 조정

산소통의 준비가 끝나면 아세틸렌 실린더 역시 준비합니다.

여기까지 끝나면 비눗물을 호스에 불어서, 가스 누출 여부를 점검합니다.

 

준비할 때는 무엇보다 확인이 중요합니다.

위험물을 취급하고 있다는 의식을 가집시다.

 

순서 2. 가스에 불을 붙인다
토치에는 이하의 3개의 밸브가 있습니다.

우선 이 3개의 밸브가 닫혔는지 확인합시다.
 
연료 가스 밸브
예열 산소 밸브
절단 산소 밸브

토치의 연료 가스 밸브 돌리고 아세틸렌 가스를 냅니다.

"슈우" 하고 소리가 나고 있다면 아세틸렌 가스가 나오고 있으므로

전용 점화 재료로 불을 붙입시다.

 

불을 켤 때는 전용 착화제"점화 라이터"을 사용하세요.

 

순서 3. 불 조절을 한다
예열을 하는 불을 만들기 때문에 예열 산소 밸브를 엽니다.

불의 기준으로 성화의 분출구에서 나오는 

푸른 불이 1cm정도의 길이가 되도록 조절하세요.

순서 4. 철 등에 접근한다
불의 조절이 끝나면, 모재 절단을 하는 곳을 데우세요.

불을 대고 있는 곳이 빨개지면 그대로 불을 맞추면서 절단 산소 밸브를 엽시다.

 

산소를 맞춘 순간부터 연소를 시작하니, 

절단하는 형태에 따라서 분화구를 이동시킵니다.

절단이 완료되면 절단 산소 밸브는 하나하나 덮으세요.

 

순서 5. 소화에서 정리까지
대충 순서 1부터 순서 4까지 반대의 순서로 진행합니다.

포인트로서 아세틸렌 실린더의 다이얼까지 닫기가 끝나면

압력 조절기 밸브를 열어 성화의 3개의 밸브도 엽니다.

 

압력 조절기와 토치의 밸브를 열게 됨으로써

호스 안에 있는 아세틸렌 가스와 산소를 완전히 뽑습니다.

 

압력 조절기의 바늘이 "0"이 된 것을 확인하고 호스와 토치를 떼어 냅니다.

가스 절단의 요령은?

가스 절단을 할 때의 요령은 다음 2가지 입니다.
 
가스 절단은 잘라내는 강철의 두께에 의해서 

화력과 속도를 조절하는 것이 좋습니다.

절단 시는 화구를 진행 방향에 대해서 조금 기울이면

"팡"소리가 나지 않습니다.

 

· 얇은 것을 절단할 때의 요령
얇은 것을 절단할 때는 화력을 약하게 만들고 빨리 끊습니다.

 

판 두께가 얇은 재료는 모재 전체에 열이 전달되기 쉽게 되기 때문에

화력이 너무 강하거나 절단 속도가 너무 늦으면 잘 절단하지 못하고

녹은 것처럼 착 달라붙은 상태가 됩니다.

 

모재에 대해서 불을 수직으로 대어서 불을 진행 방향으로 기울이고 불을 맞히는 것이 좋습니다.

·구멍을 뚫을때의 요령
부재에 구멍을 뚫을때는, 비스듬하게 구멍을 뚫은 다음

분화구를 수직으로 되돌리고 절단에 들어가면 깨끗하게 절단할 수 있습니다.

·철근을 절단할 때의 요령
철근을 절단할 때는, 예열을 하고 가장자리 부터 자르면 쉽게 자를 수 있습니다.

 

가스 절단에 필요한 자격

가스 절단을 하는 데 필요할 자격은 "가스 용접 기술 강습"입니다.

가스 용접 기술 강습을 받으면 가스 용접 기술 강습 수료증이 교부됩니다.

 

또"가스 용접 기술 강습"는 18세 이상이면 누구나 수강할 수 있습니다.

"가스 용접 기술자"나 "가스 용접 기술자"로 불리며 

자격 취득하고 실무 경험을 쌓는 가스 용접 작업 선임자 면허 시험 응시 자격을 얻게 됩니다.

그래서 더 많은 스킬과 캐리어 업이 가능합니다. 

가스 절단의 특징 및 방법에 대해서 해설했습니다.

자격증을 따는 것은 비교적 쉽지만 가스 절단이 위험물을 다룹니다.

 

처리를 잘못하면 큰 사고로 이어집니다.

제대로 가스 절단에 관한 올바른 지식과 이해를 높이고 작업을 합시다.

[가스 절단의 특징]

필요 기재가 적다
전기를 사용하지 않는다
정확도는 작업자의 숙련도에 영향되는
절단 속도가 느리다
모재를 풀어 둘 필요가 있다

[가스 절단 순서]
가스 절단의 기기의 준비
가스를 내뿜는 불을 붙이다
불을 조절하는
철 등에 접근한다
소화에서 정리까지

 

 

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