Retour de flamme sur un chalumeau

[DarK MaLaK]

Bonsoir, quand on utilise un chalumeau, on ouvre l'acétylène puis l'oxygène, et on m'a dit que lorsqu'on a terminé, on ferme l'acétylène puis l'oxygène. Enfin, on rouvre l'acétylène pour éviter un retour de flamme...

Mais je ne comprends pas bien comment ce phénomène peut se produire. J'aimerais savoir comment ça fonctionne ; même le fait qu'on allume dans un certain ordre n'est pas clair pour moi (même si j'ai observé une détonation quand on coupe l'oxygène, ça ne m'en explique pas la raison)...

Merci d'avance pour votre aide.
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
Dans mes souvenirs, c'est quand on met trop d'oxygène et à faible débit de gaz que la flamme remonte à l'intérieur du chalumeau et détone.
Je ne suis pas connaisseur (attendons Obi), mais j'ai toujours pensé que la vitesse de propagation de la flamme dépendait de la richesse du mélange en oxygène. Du moins, cela collait avec mes constatations avec le réglage du chalumeau.
Je ne vois pas l'intérêt de fermer l'acétylène avant l'oxygène, à part diminuer la quantité de suie crée par une grande flamme d'acétylène pur.
Au revoir.

[obi76]

Bonjour,

effectivement, il me semble que la vitesse de flamme de l'acétylène peut dépasser la vitesse supersonique (on passe à une détonation donc) pour une gamme de richesse particulière. Lorsqu'on éteint le chalumeau, la richesse va baisser jusqu'à atteindre 0, en passant probablement par cette gamme. Cela dit, je ne pense pas que la flamme puisse remonter dans le chalumeau, si le tube est suffisamment étroit elle ne pourra pas. En effet, si la dimension du canal où doit se propager la flamme est suffisamment étroit, elle ne passera pas à travers. C'est d'ailleurs pour ça que sur certaines lampes frontales de mineurs il n'y avait pas de verre, mais un grillage pour éviter les coups de grisou, vu que la flamme ne pouvait pas sortir.

Il faudrai que je me renseigne un peu plus, je n'ai jamais étudié le cas de l'acétylène pour le moment...

Cordialement,

[invite6dffde4c]

Bonjour Obi.
Pourtant, je suis presque sur que la détonation se produit à l'intérieur du chalumeau. Et le tuyau du chalumeau est bien plus large que le diamètre du bec.
Cordialement,

[A voir en vidéo sur Futura]

[obi76]

Re,
Effectivement, je viens d'en discuter avec un collègue, on a pas le même avis (c'est comme ça qu'on avance ).

Alors deux choix :

- soit effectivement on transite à la détonation lors de la fermeture de l'acétylène
- soit la flamme remonte effectivement dans le tube et se couple à l'acoustique.

Pour savoir, il serai intéressant de faire l'expérience en mettant une grille très fine devant la sortie du chalumeau pour ne pas que la flamme puisse remonter dedans.

[invite6dffde4c]

Re.
Je suppose que la grille fine doit empêcher la remontée. Mais la finesse doit dépendre de la vitesse de remontée d la flamme.
Je crois que la grille agit en refroidissant le gaz. Donc, il doit avoir une relation entre le diamètre des trous, l'épaisseur de la grille et la vitesse de remontée de la flamme.
Mais tout ça c'est du pur "pif".
Cordialement,

[obi76]

Re,
le seul paramètre qui empêchera la flamme de passer à travers la grille ce sont les déperditions thermiques.

J'ai une autre question : avez-vous souvenir que le phénomène apparaissait avec un chalumeau dont la buse n'avait pas (trop) eu le temps de chauffer ?

[invite6dffde4c]

Re.
Non. Mais ça ne veut rien dire. La somme du temps que j'ai passé avec un chalumeau d'acétylène à la main ne doit pas atteindre une heure.
Mais, toujours au "pif", je suis d'accord que la température de la buse doit jouer. Surtout si elle se rapproche de la température d'inflammation du mélange, dont je n'ai pas la plus petite idée de la valeur.
Cordialement,

[obi76]

Re,
pour ça il faudrai que je trouve des publi là dessus. Je vous avouerai qu'actuellement je n'ai pas trop le temps de faire des recherches là dessus (je suis en pleine rédaction de thèse), je poserai la question à des personnes plus expérimentées que moi.
Cordialement,

[invite239ec90d]

Bonjour Obi.
Pourtant, je suis presque sur que la détonation se produit à l'intérieur du chalumeau. Et le tuyau du chalumeau est bien plus large que le diamètre du bec.
Cordialement,

Bonjour

C'est aussi ma conviction,d'ailleurs de la suie et des gaz de combustion sortent de la buse (bec) lorsque l'on remet de la pression.

A plus

[Edelweiss68]

Bonjour,

J'ai trouvé ça :

"-Quelle est la différence entre un claquement et un retour de flamme?

Un claquement (« backfire ») se produit lorsque la flamme rentre momentanément dans la buse du chalumeau en provoquant un bruit sec et fort. Parfois, la flamme se rallume d'elle-même et vous pouvez continuer votre travail. Le plus souvent, cependant, la flamme ne se rallume pas et vous devez fermer les robinets du chalumeau. En général, un claquement est causé par un problème de pression dans la buse, une surchauffe du chalumeau ou un contact entre la buse et la pièce à souder. Un claquement persistant est plus grave encore; il s'agit de la flamme qui entre dans la buse et continue de brûler à l'intérieur de celle-ci ou du chalumeau au point de mélange; dans ce cas, un sifflement aigu et, parfois, des étincelles jaillissent de la buse. Il est extrêmement important de fermer le robinet d'oxygène en premier le plus rapidement possible, puis le robinet du gaz combustible, pour éviter d'endommager le chalumeau. Il faut laisser refroidir le chalumeau, puis vérifier le montage avant de rallumer. Un mauvais réglage de la pression de service ou un matériel défectueux peut être à l'origine d'un claquement persistant.

Un retour de flamme « (flashback ») se produit quand la flamme traverse directement le chalumeau, jusqu'au tuyau souple, en raison de la présence d'un mélange d'oxygène et de gaz combustible dans le système. La flamme brûle si vite que vous n'avez pas le temps de fermer les robinets du chalumeau avant qu'elle traverse ce dernier. Un retour de flamme peut faire éclater les tuyaux souples ou refouler jusqu'aux détendeurs et aux bouteilles, avec des conséquences destructrices. Avant d'allumer le chalumeau, purgez toujours vos canalisations, une à la fois, de façon à vous assurer qu'il n'existe aucun mélange de gaz dans les tuyaux souples."

http://www.blueshield.ca/fr/techInfo...lame/index.asp

[doul11]

Bonjour,

et on m'a dit que lorsqu'on a terminé, on ferme l'acétylène puis l'oxygène. Enfin, on rouvre l'acétylène pour éviter un retour de flamme...

J'utilise régulièrement un gros chalumeau pour découper de l'acier, pour l'arrêter je diminue progressivement oxygène-acétylène-oxygène-acétylène ... jusqu'à fermer l'acétylène puis l'oxygène (ce qui est en fait l'ordre inverse de l'allumage : on ouvre très légèrement l'oxygène, on ouvre l'acétylène, on enflamme, on ouvre plus l'oxygène puis on règle le mélange). comme ça pas de problèmes.

[obi76]

D'accord, donc mon collègue avait raison. Si le chalumeau est chaud, dans ce cas on est très proche de la limite d'inflammabilité. Si on souffle moins fort, le gaz va s'auto-inflammer et remonter dans le conduit.

[invite51c801ae]

Bonsoir, quand on utilise un chalumeau, on ouvre l'acétylène puis l'oxygène, et on m'a dit que lorsqu'on a terminé, on ferme l'acétylène puis l'oxygène. Enfin, on rouvre l'acétylène pour éviter un retour de flamme...

Mais je ne comprends pas bien comment ce phénomène peut se produire. J'aimerais savoir comment ça fonctionne ; même le fait qu'on allume dans un certain ordre n'est pas clair pour moi (même si j'ai observé une détonation quand on coupe l'oxygène, ça ne m'en explique pas la raison)...

Merci d'avance pour votre aide.

Tout est question de ce que l'intérieur de la zone de mélange du chalumeau contient au moment d'allumer ou fermer ce dernier :

1-acétylène pur
2- oxygène pur
3-mélange des deux gaz.

Il faut aussi savoir que pendant l'utilisation du chalumeau, la flamme n’enflamme pas le gaz à l'intérieur du chalumeau (la zone de mélange), car la vitesse de sortie du mélange est supérieure à celle de la combustion de ce dernier.
Vous avez maintenant toutes les données qui vous sont nécessaires pour comprendre la suite, en supposant que vous avez auparavant suivi la procédure que vous citez.

Quand vous allumez votre chalumeau, il faut ouvrir d'abord l'acétylène, afin que seul l'acétylène, le combustible, soit logé dans la zone de mélange. Puis vous ouvrez l'oxygène qui est sous pression. La vitesse de sortie du mélange est supérieure à la combustion du mélange en sortie de la buse, donc, pas de problème, le chalumeau va s'allumer normalement, sans craindre le retour de flamme.

Au moment de fermer le chalumeau, vous savez que l'intérieur de la zone de mélange dans le chalumeau est constitué d'un mélange détonnant acétylène-O2. Si vous fermez d'abord l'oxygène, la pression de l'acétylène est inférieure à la vitesse de combustion du mélange, toujours présent dans la zone de mélange ; le retour de flamme est certain. Par contre, si vous fermez d'abord l'acétylène, vous allez balayer toute trace de combustible dans la zone de mélange, en le remplissent d'oxygène, qui n'est qu'un comburant. Vous pouvez maintenant fermez l'oxygène.

Maintenant, vous voulez utiliser à nouveau votre chalumeau. En ouvrant l'acétylène, vous allez créer un mélange détonant avec l'oxygène qui avait rempli la zone de mélange au moment de la fermeture. C'est la raison pour laquelle il fallait, au moment de la fermeture, ouvrir l'acétylène pour que ce soit ce dernier gaz qui se trouve dans la zone de mélange au moment de la réouverture. Il y a une autre manière de faire, plus sûre ; celle que j'ai adoptée : Avant d'allumer votre chalumeau, après que vous ayez ouvert la vanne de l'acétylène, c'est de le laisser échapper pendant 2 ou 3 secondes avant d'y mettre le feu, car il se pourrait que vous ayez oublié d'ouvrir l'acétylène avant de fermer antérieurement votre chalumeau.

BG.