Une lance à oxygène est un appareil utilisé pour faire fondre ou couper de l’acier trop épais pour être coupé avec un chalumeau oxyacétylénique conventionnel à l’aide d’un long tube ou tuyau en acier allié pour alimenter en oxygène sous pression une zone préchauffée. La lance à oxygène réalise cette action de coupe en provoquant une réaction d’oxydation et de fusion d’une zone préchauffée du matériau à couper en dirigeant le jet d’oxygène sur elle. Le flux d’oxygène souffle ensuite cette zone d’acier fondu pour former une coupe. L’acier et la fonte jusqu’à huit pieds (environ 240 cm) d’épaisseur peuvent être fondus à l’aide d’une lance à oxygène, ce qui n’est pas possible avec un appareil de coupe conventionnel.
La lance à oxygène typique est un dispositif très simple qui se compose d’un tube en acier allié d’un diamètre intérieur de 0.15 à 0.25 pouces (environ 3 à 6 mm), d’un chalumeau oxyacétylénique à longue portée spécialement conçu, d’une source d’oxygène capable de fournir un débit constant de 40 à 50 PSI (2.7 à 3.5 bars) vers la lance et équipement de sécurité ignifuge adapté. Le tube de lance lui-même doit être aussi long que possible car il est régulièrement consommé pendant le processus de coupe et doit maintenir l’opérateur à une distance de sécurité de la zone de coupe.
La procédure de coupe est également assez simple compte tenu de l’épaisseur du matériau qu’elle fond. Le bord de la section d’acier est chauffé à un rouge cerise brillant avec le chalumeau oxyacétylénique et la pointe de la lance à oxygène est ensuite appliquée sur cette zone. Le flux d’oxygène sous pression provoque une vigoureuse réaction d’oxydation à la surface de l’acier qui, à son tour, provoque un pic de température localisé suffisant pour faire fondre le matériau. Le jet d’oxygène sert également à souffler cette matière fondue en créant un canal ou une coupure dans l’acier. Ce processus crée une impressionnante pluie d’étincelles sur une distance considérable, il faut donc veiller à ce que les travailleurs et l’équipement soient tenus à l’écart de la zone de coupe.
Si le matériau à couper a une épaisseur nominale, le chalumeau oxyacétylénique peut être retiré une fois le processus de coupe commencé. Dans le cas de matériaux plus épais, la torche doit être utilisée pour maintenir en permanence une zone de matériau préchauffé précédant la lance à oxygène. Pendant l’opération, le tube de la lance sera consumé par la chaleur intense au point de coupe et doit être jeté une fois qu’il devient trop court pour être utilisé en toute sécurité.
Ces caractéristiques de la lance à oxygène en font une méthode particulièrement efficace et économique pour couper des matériaux en acier et en fonte trop épais pour être coupés avec un chalumeau oxyacétylénique normal. La lance à oxygène ne doit cependant pas être confondue avec une lance thermique ou thermique. Ce dispositif fonctionne sur un principe similaire mais utilise un faisceau de tiges de fer et de magnésium à l’intérieur du tube de lance pour créer une flamme de coupe auto-entretenue et extrêmement chaude.