انواع کپسول هوا برش بر اساس اندازه و ظرفیت

هوابرش (Oxy-Fuel Cutting) یکی از روش‌های پرکاربرد در صنایع مختلف، از جمله ساخت‌وساز، خودروسازی، صافکاری، و صنایع سنگین مانند فولادسازی است. این روش با استفاده از ترکیب اکسیژن و گاز سوختی (مانند استیلن یا پروپان) شعله‌ای با دمای بالا تولید می‌کند که قادر به برش فلزات با ضخامت‌های مختلف است. کپسول‌های هوابرش، که شامل کپسول‌ اکسیژن و گاز سوختی هستند، نقش حیاتی در این فرآیند ایفا می‌کنند. این کپسول‌ها در اندازه‌ها و ظرفیت‌های متنوعی تولید می‌شوند تا نیازهای مختلف کارگاه‌ها، پروژه‌های میدانی، و صنایع بزرگ را برآورده کنند.

انتخاب کپسول مناسب برای هوا برش نه‌تنها بر کیفیت برش و ایمنی عملیات تأثیر می‌گذارد، بلکه می‌تواند بهره‌وری و هزینه‌های عملیاتی را نیز بهینه کند. در این مقاله، به بررسی انواع کپسول‌های هوابرش بر اساس اندازه و ظرفیت، دلایل تولید این تنوع، و راهنمای انتخاب کپسول مناسب برای کاربردهای مختلف می‌پردازیم. هدف این مقاله ارائه اطلاعات دقیق و کاربردی برای کمک به کارگاه‌ها و صنایع در انتخاب بهترین گزینه برای نیازهایشان است.

دلیل تولید کپسول‌های هوا برش با اندازه و ظرفیت‌های مختلف

کپسول‌های هوا برش در اندازه‌ها و ظرفیت‌های مختلف طراحی و تولید می‌شوند تا پاسخگوی نیازهای متنوع کاربران در محیط‌های کاری مختلف باشند. دلایل اصلی این تنوع عبارت‌اند از:

1. تنوع در حجم کاری و نوع پروژه: پروژه‌های کوچک مانند تعمیرات خانگی یا صافکاری نیاز به کپسول‌های سبک و قابل حمل دارند، در حالی که پروژه‌های صنعتی سنگین، مانند برش ورق‌های ضخیم در کارخانه‌های فولاد، به کپسول‌های با ظرفیت بالا نیاز دارند تا از شارژ مکرر جلوگیری شود.
2. قابلیت حمل و نقل: کپسول‌های کوچک‌تر برای کار در محل‌های سیار، مانند پروژه‌های ساختمانی میدانی، مناسب‌تر هستند، زیرا حمل‌ونقل آن‌ها آسان‌تر است. در مقابل، کپسول‌های بزرگ‌تر برای محیط‌های ثابت صنعتی که نیاز به استفاده مداوم دارند، ایده‌آل‌اند.
3. ایمنی و مدیریت فضا: کپسول‌های کوچک‌تر فضای کمتری اشغال می‌کنند و در کارگاه‌های کوچک که محدودیت فضا وجود دارد، مناسب‌تر هستند. همچنین، وزن کمتر آن‌ها خطر جابجایی و استفاده را کاهش می‌دهد.
4. نوع گاز و فشار مورد نیاز: کپسول‌ها باید برای نگهداری گازهای مختلف (مانند اکسیژن با خلوص بالا یا استیلن) و فشارهای مختلف طراحی شوند. حجم کپسول بر میزان گاز ذخیره‌شده و مدت‌زمان استفاده تأثیر می‌گذارد.
5. هزینه و کارایی اقتصادی: کپسول‌های بزرگ‌تر با ظرفیت بالاتر هزینه شارژ کمتری به ازای هر لیتر گاز دارند و برای مصارف صنعتی مقرون‌به‌صرفه‌تر هستند. در مقابل، کپسول‌های کوچک‌تر برای مصارف کم‌حجم اقتصادی‌ترند، زیرا هزینه اولیه کمتری دارند.

این تنوع به کاربران امکان می‌دهد تا کپسولی را انتخاب کنند که دقیقاً با نیازهای عملیاتی، بودجه، و شرایط کاری آن‌ها مطابقت داشته باشد.

اهمیت تفاوت بین حجم داخلی کپسول (لیتر) و حجم گاز (متر مکعب)

قبل از پرداختن به دسته‌بندی کپسول‌ها، لازم است به یک نکته فنی بسیار مهم اشاره کنیم که اغلب باعث سردرگمی می‌شود: تفاوت بین «حجم داخلی کپسول» که بر حسب لیتر (L) بیان می‌شود و «حجم گاز» که بر حسب متر مکعب (m³) یا فوت مکعب (cf) بیان می‌شود.

حجم داخلی کپسول (Water Volume / Geometric Volume)

 این عدد نشان‌دهنده حجم فضای داخلی کپسول است، یعنی مقدار آبی که می‌تواند کپسول را پر کند. این حجم بر روی گلویی کپسول حک می‌شود (مثلاً 40L). این یک مشخصه فیزیکی از اندازه خود مخزن است.

حجم گاز (Gas Volume)

این عدد نشان‌دهنده مقدار گاز موجود در کپسول تحت فشار استاندارد است. این حجم بستگی به حجم داخلی کپسول و فشاری دارد که گاز در آن پر شده است. به عنوان مثال، یک کپسول 40 لیتری اکسیژن که تا فشار 200 بار پر شده است، حاوی تقریبا 40 L×200=8000 L  یا 8 متر مکعب گاز اکسیژن در فشار استاندارد خواهد بود (البته این یک محاسبه ساده شده است و عوامل دیگری مانند دمای پر شدن و ضریب تراکم گاز نیز تاثیرگذار هستند). برای استیلن به دلیل ماهیت آن و نگهداری محلول، این محاسبه متفاوت است.

در ادامه مقاله، وقتی به اندازه‌های کپسول‌ها اشاره می‌کنیم (مثلا 5 لیتری، 40 لیتری)، منظورمان حجم داخلی کپسول است. اما هنگام بحث درباره ظرفیت، به حجم گاز قابل استفاده (بر حسب متر مکعب) اشاره خواهیم کرد که معیار اصلی برای سنجش میزان کار قابل انجام با کپسول است.

کپسول‌های هوا برش کوچک و قابل حمل (5 الی 10 لیتر)

کپسول‌های هوا برش کوچک با ظرفیت 5 تا 10 لیتر برای کاربردهایی طراحی شده‌اند که نیاز به جابجایی آسان و استفاده در فضاهای محدود دارند. این کپسول‌ها معمولاً برای اکسیژن یا گازهای سوختی مانند استیلن یا پروپان استفاده می‌شوند و به دلیل وزن کم و طراحی ارگونومیک، در پروژه‌های سیار بسیار محبوب‌اند.

ویژگی‌های کپسول‌های کوچک

این دسته شامل کوچک‌ترین و سبک‌ترین کپسول‌های هوا برش است که برای کاربردهای سیار و کم‌حجم طراحی شده‌اند.

وزن و ابعاد: وزن کپسول گاز 10 لیتری معمولاً بین 5 تا 15 کیلوگرم است (بسته به جنس بدنه و گاز داخل آن). ابعاد کوچک آن‌ها امکان قرارگیری در کیف‌های پرتابل یا چرخ‌دستی‌های سبک را فراهم می‌کند.

ظرفیت گاز: کپسول‌های 5 لیتری اکسیژن با فشار 150 تا 200 بار می‌توانند حدود 0.75 تا 1 مترمکعب گاز ذخیره کنند. کپسول‌های استیلن به دلیل نیاز به حلال (مانند استون) ظرفیت کمتری دارند (حدود 0.5 تا 0.8 کیلوگرم استیلن).

کاربردها: این کپسول‌ها برای صافکاری، تعمیرات خودرو، جوشکاری سبک، و پروژه‌های ساختمانی کوچک مناسب‌اند. به عنوان مثال، در تعمیر اگزوز یا برش ورق‌های نازک (تا 10 میلی‌متر) استفاده می‌شوند.

همچنین از این کپسول‌ها برای آموزش‌های مقدماتی جوشکاری و برش در مقیاس کوچک و لوله کشی و کارهای تاسیساتی که نیاز به برش یا لحیم‌کاری (Brazing) دارند استفاده می‌شود.

• مزایا:
  • قابلیت حمل آسان با دست یا چرخ‌دستی‌های کوچک.
  • مناسب برای کارگاه‌های کوچک یا پروژه‌های میدانی با فضای محدود.
  • هزینه اولیه پایین‌تر نسبت به کپسول‌های بزرگ‌تر.
• معایب:
  • نیاز به شارژ مکرر در پروژه‌های با حجم کاری بالا.
  • محدودیت در برش فلزات ضخیم به دلیل ظرفیت کم.

باید اضافه کرد که هزینه هر متر مکعب گاز در این کپسول‌ها معمولاً بالاتر از کپسول‌های بزرگ‌تر است.

 جدول 1: مشخصات تقریبی کپسول‌های کوچک و قابل حمل (5 الی 10 لیتر)

ویژگی	کپسول اکسیژن (5-10 L)	کپسول استیلن (5-10 L)
حجم داخلی (L)	5 تا 10	5 تا 10
فشار کاری (بار)	150 – 200	15 – 20
حجم گاز (متر مکعب)	0.75 – 2	0.5 – 1
قابلیت حمل	بسیار بالا	بسیار بالا
کاربردهای اصلی	تعمیرات سیار، کارهای هنری، آموزش	تعمیرات سیار، کارهای هنری، آموزش

توجه داشته باشید که  اعداد حجم گاز تقریبی هستند و بسته به فشار دقیق پر شدن و استانداردها ممکن است کمی متفاوت باشند.

کپسول‌های هوابرش متوسط برای کارگاه‌های کوچک و متوسط (10 الی 20 لیتر)

کپسول‌های با ظرفیت 10 تا 20 لیتر برای کارگاه‌های کوچک و متوسط طراحی شده‌اند که نیاز به تعادل بین قابلیت حمل و ظرفیت کافی برای انجام پروژه‌های نیمه‌صنعتی دارند. این کپسول‌ها برای کاربرانی مناسب‌اند که حجم کاری متوسطی دارند و نمی‌خواهند مرتبا کپسول را شارژ کنند.

ویژگی‌های کپسول‌های متوسط

این کپسول‌ها بین کپسول‌های کوچک و قابل حمل و کپسول‌های بزرگ و با ظرفیت بالا قرار می‌گیرند و نیاز افراد به کپسول‌های متوسط را تامین می‌کنند.

وزن و ابعاد: وزن این کپسول‌ها معمولاً بین 15 تا 30 کیلوگرم است. کپسول‌های 20 لیتری اکسیژن می‌توانند تا 3-4 مترمکعب گاز ذخیره کنند، در حالی که کپسول‌های استیلن تا 2-3 کیلوگرم گاز را نگه می‌دارند.

کاربردها: این کپسول‌ها در کارگاه‌های جوشکاری، ساخت سازه‌های فلزی سبک، و تعمیرات صنعتی مانند تعمیر ماشین‌آلات کشاورزی استفاده می‌شوند. برای برش ورق‌های فلزی با ضخامت 10 تا 50 میلی‌متر مناسب‌اند.

• مزایا:
  • تعادل بین ظرفیت و قابلیت حمل.
  • کاهش دفعات شارژ نسبت به کپسول‌های کوچک.
  • مناسب برای کارگاه‌هایی با فضای محدود اما حجم کاری متوسط.
• معایب:
  • برای پروژه‌های صنعتی سنگین با مصرف گاز بالا کافی نیستند.
  • جابجایی بدون چرخ‌دستی ممکن است دشوار باشد.

همچنین قیمت هر متر مکعب گاز در این دسته معمولاً از کپسول‌های کوچک کمتر است.

جدول 2: مشخصات تقریبی کپسول‌های متوسط (10 الی 20 لیتر)

ویژگی	کپسول اکسیژن (10-20 L)	کپسول استیلن (10-20 L)
حجم داخلی (L)	10 تا 20	10 تا 20
فشار کاری (بار)	150 – 200	15 – 20
حجم گاز (متر مکعب)	1.5 – 4	1 – 2
قابلیت حمل	متوسط (نیاز به چرخ‌دستی)	متوسط (نیاز به چرخ‌دستی)
کاربردهای اصلی	کارگاه‌های کوچک/متوسط، آموزش	کارگاه‌های کوچک/متوسط، آموزش

در مورد این سایز کپسول برای کارگاه‌های کوچک، ست‌های پرتابل شامل کپسول‌های 10 لیتری اکسیژن و استیلن با کیف حمل توصیه می‌شود.

 کپسول‌های هوا برش صنعتی بزرگ (40 الی 50 لیتر)

کپسول‌های با ظرفیت 40 تا 50 لیتر برای کاربردهای صنعتی سنگین طراحی شده‌اند، جایی که حجم کاری بالا و نیاز به استفاده مداوم از گاز وجود دارد. این کپسول‌ها معمولا در کارخانه‌های فولادسازی، کشتی‌سازی، و پروژه‌های ساخت‌وساز بزرگ استفاده می‌شوند.

ویژگی‌های کپسول‌های بزرگ

این دسته شامل بزرگ‌ترین و پرظرفیت‌ترین کپسول‌های هوا برش است که برای مصرف بالا و مداوم طراحی شده‌اند.

وزن و ابعاد: وزن این کپسول‌ها بین 50 تا 80 کیلوگرم است و به دلیل اندازه بزرگ، معمولاً با چرخ‌دستی‌های صنعتی یا جرثقیل جابجا می‌شوند. کپسول‌ گاز 40 لیتری می تواند تا 6-8 مترمکعب گاز اکسیژن ذخیره کنند.

کاربردها: این کپسول‌ها برای برش ورق‌های فلزی ضخیم (بیش از 50 میلی‌متر)، تولید فولاد، و پروژه‌های صنعتی بزرگ مناسب‌اند.

• مزایا:
  • ظرفیت بالا، کاهش نیاز به شارژ مکرر.
  • مناسب برای عملیات مداوم و سنگین.
  • هزینه کمتر به ازای هر لیتر گاز در مقایسه با کپسول‌های کوچک‌تر.
• معایب:
  • نیاز به تجهیزات جابجایی سنگین.
  • اشغال فضای زیاد در کارگاه.
  • هزینه اولیه بالا.

این نوع کپسول‌ها نیاز به فضای نگهداری زیاد و ایمن دارند و به دلیل حجم و فشار بالا، نیازمند رعایت دقیق نکات ایمنی در نگهداری هستند.

جدول 3: مشخصات تقریبی کپسول‌های صنعتی بزرگ (40 الی 50 لیتر)

ویژگی	کپسول اکسیژن (40-50 L)	کپسول استیلن (40-50 L)
حجم داخلی (L)	40 تا 50	40 تا 50
فشار کاری (بار)	150 – 200	15 – 20
حجم گاز (متر مکعب)	6 – 10	4 – 6
قابلیت حمل	بسیار پایین (نیاز به تجهیزات سنگین)	بسیار پایین (نیاز به تجهیزات سنگین)
کاربردهای اصلی	صنایع بزرگ، کارگاه‌های سنگین	صنایع بزرگ، کارگاه‌های سنگین

دقت کنید که کپسول‌های بزرگ باید در مکان‌های ثابت و ایمن نصب شوند و از زنجیر یا پایه برای جلوگیری از واژگونی استفاده شود. بررسی دوره‌ای تست هیدرواستاتیک (هر 5 سال یک‌بار) برای اطمینان از سلامت کپسول ضروری است. همچنین استفاده از فلش‌بک (Flashback Arrestor) در سرپیک برای جلوگیری از بازگشت شعله، درمورد آن‌ها توصیه می‌شود.

راهنمای انتخاب کپسول مناسب بر اساس نیاز صنعتی

انتخاب کپسول هوا برش مناسب به عوامل متعددی بستگی دارد. در ادامه، راهنمای جامعی برای انتخاب کپسول بر اساس نیازهای صنعتی ارائه شده است:

1. حجم کاری و نوع پروژه

پروژه‌های سبک و سیار: برای تعمیرات خودرو، صافکاری، یا جوشکاری سبک، کپسول‌های 5 تا 10 لیتری مناسب‌اند. این کپسول‌ها برای برش ورق‌های نازک (تا 10 میلی‌متر) کافی هستند.

کارگاه‌های کوچک تا متوسط: کپسول‌های 10 تا 20 لیتری برای کارگاه‌هایی با حجم کاری متوسط، مانند ساخت سازه‌های فلزی یا تعمیر ماشین‌آلات، مناسب‌اند.

صنایع سنگین: برای کارخانه‌های فولاد، کشتی‌سازی، یا پروژه‌های ساخت‌وساز بزرگ، کپسول‌ گاز 50 لیتری توصیه می‌شوند.

2. نوع گاز مورد نیاز

اکسیژن: برای ایجاد شعله داغ با خلوص بالای 99.5% ضروری است. کپسول‌های اکسیژن باید با فشار بالا (150-200 بار) پر شوند.

استیلن: به دلیل دمای شعله بالا (حدود 3500 درجه سانتی‌گراد) برای برش فلزات ضخیم مناسب است، اما نیاز به احتیاط در نگهداری دارد.

پروپان: گزینه‌ای ایمن‌تر و ارزان‌تر از استیلن، مناسب برای برش ورق‌های نازک‌تر یا کاربردهایی که دمای پایین‌تر کافی است.

3. قابلیت حمل و فضای کارگاه

در کارگاه‌های کوچک یا پروژه‌های سیار، کپسول‌های کوچک‌تر به دلیل وزن کم و جابجایی آسان ارجحیت دارند. اما در محیط‌های صنعتی ثابت، کپسول‌های بزرگ‌تر به دلیل ظرفیت بالا و کاهش هزینه‌های شارژ مناسب‌ترند.

4. ایمنی و استانداردها

اطمینان حاصل کنید که کپسول‌ها دارای استانداردهای بین‌المللی (مانند ISO یا استاندارد ملی ایران) باشند. همچنین بررسی کنید که کپسول‌ها تست هیدرواستاتیک معتبر داشته و از نظر ظاهری (بدون زنگ‌زدگی یا آسیب) سالم باشند.

5. هزینه و بودجه

کپسول‌های دست‌دوم می‌توانند گزینه‌ای اقتصادی باشند، اما باید از سلامت آن‌ها اطمینان حاصل کنید. این در حالی است که کپسول‌های نو هزینه اولیه بالاتری دارند اما عمر طولانی‌تر و ایمنی بیشتری ارائه می‌دهند.

جدول مقایسه و راهنمای انتخاب سریع:

برای ساده‌سازی فرآیند انتخاب، می‌توانید از جدول مقایسه زیر استفاده کنید:

ویژگی / اندازه کپسول	کوچک (5-10 L)	متوسط (10-20 L)	بزرگ (40-50 L)
قابلیت حمل	عالی	خوب (با چرخ‌دستی)	پایین (نیاز به تجهیزات)
ظرفیت گاز	پایین	متوسط	بالا
مناسب برای کار	مقطعی، سیار، سبک	متوسط، کارگاهی	سنگین، مداوم، صنعتی
فضای نگهداری	کم	متوسط	زیاد
هزینه اولیه	پایین	متوسط	بالا
هزینه هر متر مکعب گاز	بالا	متوسط	پایین
نیاز به تعویض	زیاد	متوسط	کم
مثال کاربرد	تعمیرات سیار، هنر	کارگاه خودرو، فنی‌وحرفه‌ای	کارخانه، ساخت‌وساز سنگین

دقت کنید که استفاده از رگولاتورهای دقیق، شیلنگ‌های دوقلو باکیفیت، و سرپیک مناسب برای نوع گاز و ضخامت فلز ضروری است. همچنین نزدیکی به مراکز شارژ معتبر برای کاهش هزینه‌های لجستیکی اهمیت دارد. ضمن اینکه اپراتورها باید آموزش‌های لازم برای استفاده ایمن از کپسول‌ها و تجهیزات هوا برش را دریافت کنند.

استانداردها و علائم روی کپسول

کپسول‌های گاز تحت فشار، تجهیزات حیاتی و بالقوه خطرناکی هستند که تولید و تست آن‌ها تحت استانداردها و مقررات سخت‌گیرانه‌ای انجام می‌شود. اطلاعات مهمی بر روی گلویی کپسول حک یا بر روی برچسب آن درج شده است که اطلاع از آن‌ها می‌تواند مفید باشد:

• حجم داخلی (Water Volume): بر حسب لیتر (L) حک می‌شود (مثلا 40L).
• فشار کاری مجاز (Working Pressure): بر حسب بار یا psi حک می‌شود (مثلا 200 BAR).
• تاریخ ساخت: تاریخ تولید کپسول.
• تاریخ تست هیدرواستاتیک (Test Date): تاریخ آخرین باری که کپسول تحت تست فشار قرار گرفته است. کپسول‌ها باید در فواصل زمانی مشخص (معمولا 5 سال، بسته به استاندارد) مجدداً تست شوند. تاریخ تست بعدی نیز ممکن است درج شده باشد.
• شماره سریال  (Serial Number): یک شماره شناسایی منحصر به فرد برای هر کپسول.
• استانداردهای ساخت: اشاره به استانداردهایی که کپسول بر اساس آن‌ها ساخته شده است (مثلا  ISO 9809).
• وزن خالی  (Tare Weight): وزن کپسول بدون گاز. این اطلاعات به ویژه برای گازهایی مانند استیلن که به صورت محلول پر می‌شوند و مقدار گاز بر اساس وزن کپسول پر شده مشخص می‌شود، اهمیت دارد.

این علائم نشان‌دهنده تاریخچه و وضعیت کپسول هستند و بررسی آن‌ها به اطمینان از ایمنی و اعتبار کپسول کمک می‌کند. هنگام دریافت کپسول‌های جدید یا پر شده، به این علائم دقت کنید.

نتیجه‌گیری

کپسول‌های هوا برش در اندازه‌ها و ظرفیت‌های مختلف (5 تا 50 لیتر) برای پاسخگویی به نیازهای متنوع صنایع و کارگاه‌ها طراحی شده‌اند. کپسول‌های کوچک (5-10 لیتر) برای پروژه‌های سیار و سبک، کپسول‌های متوسط (10-20 لیتر) برای کارگاه‌های کوچک تا متوسط، و کپسول‌های بزرگ (40-50 لیتر) برای صنایع سنگین مناسب‌اند. انتخاب کپسول مناسب نیازمند بررسی دقیق حجم کاری، نوع گاز، قابلیت حمل، فضای کارگاه، و بودجه است. با رعایت نکات ایمنی و استفاده از تجهیزات استاندارد، می‌توان بهره‌وری و ایمنی عملیات هوابرش را به حداکثر رساند.

این مقاله با ارائه اطلاعات دقیق و کاربردی، به شما کمک می‌کند تا بهترین کپسول هوا برش را برای نیازهای خود انتخاب کنید. برای اطلاعات بیشتر یا مشاوره تخصصی، با کارشناسان ما بگیرید.