Différents types de chalumeaux sont utilisés par les plombiers pour réaliser les travaux courants de brasage et de soudobrasage.
LE CHALUMEAU OXYACÉTYLÈNIQUE
La combustion
Comme son nom l’inique, le chalumeau oxyacétylénique s’appuie sur la combustion de l’acétylène (combustible) en présence d’oxygène (comburant). Pour activer cette combustion, on se sert en général d’un briquet. L’équation de la combustion est la suivante :
C2H2 + 5/2 O2 → 2 CO2 + H2O
Grâce à cette dernière on voit immédiatement que pour brûler un volume d’acétylène, 2,5 volumes d’oxygène sont requis pour réaliser une combustion complète.
Le poste de soudure dit « autogène », communément appelé chalumeau, est ainsi constitué de deux bouteilles à haute pression que l’on ouvre par le haut. Les bouteilles sont équipées de deux manomètres chacune. L’une indique la pression de la bouteille et l’autre, la pression dite « de service » à laquelle le gaz s’échappe du chalumeau. En général, on règle la pression de service de l’acétylène sur 0,5 bar et celle de l’oxygène sur 1,5 bar. Le mélange dans l’air ambiant correspond alors aux proportions de 2,5 pour 1 évoquées plus haut.
Pressions de service habituelles : PO2 = 1,5 bar et PC2H2 = 0,5 bar.
Quelques consignes de sécurité :
- L’oxygène étant un comburant très réactif, il faut absolument éviter de graisser la bouteille, car la graisse est un combustible. Une simple étincelle pourrait déclencher la réaction.
- C2H2 est dissout dans l’acétone ou le DMF (diméthylformamide). Ce solvant est comprimé à 15 bars dans une matière poreuse au sein de la bouteille. La bouteille doit donc toujours rester debout pour éviter l’écoulement de l’acétone ou du DMF vers le détendeur.
Réglage du débit
Le débit du chalumeau peut être réglé grâce aux molettes dont il dispose. Cependant, le chalumeau limite le débit, tout comme la buse fixée au bout du chalumeau. Comme on peut le voir ci-dessus, un chalumeau « n°0 » peut accueillir des buses permettant un débit allant de 40 à 400 L/h. Plus le débit est grand, plus le chalumeau est puissant.
Le chalumeau dispose également d’un clapet anti-retours. En effet, lorsque le réglage des débits n’est adapté, on entend parfois un claquement à l’allumage. Cela se produit lorsque la vitesse de combustion est supérieure à la vitesse de sortie des gaz. Le clapet évite donc que ce retour de flamme ne se propage jusqu’au sein du chalumeau lui-même.
Quelle flamme ?
Pour chauffer le cuivre et les raccords laiton, tout comme réaliser des travaux de brasage ou de soudo-brasage, il convient de se placer dans les proportions stœchiométriques.
Les conditions de sécurité
L’équipement requis pour utiliser le poste à soudure est le suivant :
- Coiffure contre les projections (voire casque si des chutes d’objets sont à craindre).
- Proscrire les vêtements 100 % synthétiques. Tablier requis lors des découpes.
- Gants cuir avec manchettes.
- Chaussures de sécurité (manutention oblige).
- Lunettes équipées d’oculaires filtrants.
Les lunettes sont importantes car les rayonnements produits peuvent créer des séquelles à plus ou moins long termes :
- Rayonnement visible → Étant donné sont intensité, il peut créer des lésions rétiniennes.
- Rayonnement IR → Il est à l’origine des maux de tête et de l’opacification du cristallin (cataracte).
- Rayonnement UV → Il est responsable de la fatigue, peut créer des brûlures et une inflammation de la conjonctive (conjonctivite).
Enfin, une aspiration des gaz devrait être prévue pour évacuer les CO2, NO, NO2 et CO (en cas de manque de O2).
Éteindre le chalumeau
Pour éteindre le chalumeau, il faut d’abord fermer la valve d’acétylène — ce qui enraye la source de la flamme — puis fermer la valve d’oxygène.
Pour ranger le poste de soudure, il suffit de fermer les robinets des deux bouteilles de gaz et de purger les tuyaux menant au chalumeau proprement dit en utilisant les molettes.
CHALUMEAU BI-GAZ ET LAMPE À SOUDER
Le chalumeau bi-gaz est, comme son nom l’indique un chalumeau utilisant deux bouteilles. Le chalumeau oxyacétylènique en est donc un. Mais par convention, lorsqu’on parle d’un bi-gaz, on fait référence aux chalumeaux utilisant le butane, propane ou GPL en guise de combustible.
La lampe à souder fonctionne de la même manière que les bi-gaz dont il est question ici, mais elle utilise l’oxygène de l’air ambiant.
Dans tous les cas, même si les températures et propriétés des flammes sont moins intéressantes, elles permettent tout de même de réaliser le brasage et soudo-brasage courant dont le plombier a besoin.