Автоматизований зварювальний цех
Електрозварювальні роботи є невід'ємною частиною багатьох виробничих процесів. На великих підприємствах під зварювальні роботи виділяються цілі ділянки або навіть цехи, на невеликих - зварювальні пости. Але незалежно від величини виробничих площ, ділянки, відведені під зварювальні роботи, повинні передбачати примусову вентиляцію.
Розрахунок систем опалення та вентиляції промислових будівель - досить складне завдання навіть для досвідченого проектувальника, що вимагає враховувати в розрахунках масу специфічних факторів і вимог. Не є винятком і електрозварювальні пости, ділянки і цехи. Недостатня вентиляція зварювального виробництва може привести до тяжких наслідків для здоров'я і навіть загрожувати життю працівника.
Виходячи з габаритів деталей, що виготовляються, зварювальні роботи можуть проводитися на стаціонарно розташованих столах або на стендових плитах прямо посеред цеху. Залежно від наявних підприємства виробничих потужностей, зварювання в основному виконується полуавтоматами в середовищі вуглекислого газу (під аргоном або іншими інертними газами), або ж штучними електродами (під флюсом).
актуальність питання
Електрозварювальні роботи супроводжуються викидом в атмосферу приміщення зварювального аерозолю, що складається з газів і дрібнодисперсного твердої фази (пилу). Крім того, в процесі зварювання виділяється надлишкове тепло (для великих зварювальних цехів тепловиділення складає приблизно 20-25 Вт на 1 м.кв. площі приміщення). Інтенсивність виділень в значній мірі залежить від технології процесу, марки зварюваного матеріалу і самих електродів або дроту. Склад аерозолю в більшій мірі залежить від марки зварювальних матеріалів і містить оксиди заліза, марганцю, міді, нікелю, хрому міді та інших металів, а також гази (озон, фтористий водень, оксиди азоту, вуглецю і т.д.).
При проектуванні припливно-витяжної вентиляції зварювального виробництва для визначення інтенсивності і ступеня забруднення атмосфери приміщення можна керуватися наступними значеннями середніх часових витрат зварювальних матеріалів:
- до 1,5 кг - при ручному зварюванні штучними електродами;
- до 2,0 кг - при механізованих роботах;
- 4,0 ... 6,0 кг - при роботі з полуавтоматами і роботизованого зварювання.
Гранично допустимі концентрації різних речовин, що викидаються в робочу зону при роботі зі зварюванням, наведені в таблиці.
Гранично допустима концентрація, мг / м.куб.
На практиці при неправильно організованою вентиляції виробничих приміщень, в робочій зоні концентрації шкідливих і небезпечних речовин багаторазово перевищують гранично допустимі. Професійні захворювання зварників: пневмоконіоз, отруєння парами металів (зокрема марганцем) і зварювальними газами.
Витяжний пристрій вентиляції
Джерелом виділення небезпечних і шкідливих речовин в процесі електрозварювальних робіт є зварювальний дуга. Поблизу дуги концентрація забруднювачів дуже висока. Зварювальний аерозоль на 90% складається з дрібнодисперсного пилу зі швидкістю витання до 0,1 м / с, завдяки чому легко слід за потоками повітря, в тому числі і конвективними. Зварювальний аерозоль, підхоплений конвективним потоком повітря, виноситься із зони зварювання в атмосферу приміщення. У міру віддалення потоку від зварювальної зони концентрація шкідливих речовин стрімко зменшується і на відстані всього лише 2-4 метри наближається до загального фону атмосфери приміщення.
Найчастіше вентиляція цеху розраховується, виходячи із загального фону повітря, при цьому не береться до уваги, що в зоні зварювання і в безпосередній близькості від неї близькості концентрація шкідливих компонентів може перевищувати ГДК до 10 разів!
Забезпечення необхідної чистоти атмосфери в робочій зоні досягається за рахунок грамотної організації і раціонального поєднання різних видів і способів вентиляції. Зазвичай на зварювальних ділянках общеобменную припливно витяжну вентиляцію доповнюють мобільними або стаціонарними вбудовуваними витяжками або, як їх ще називають, відсмоктувачами. Елементи витяжної вентиляції можуть бути реалізовані у вигляді самофіксуються підйомно-поворотних пристроїв, переносних повітроприймачів, бути складовою частиною зварювального устаткування або вбудовуватися стаціонарно в робоче місце зварника та ін.
Поворотні витяжні пристрої
Поворотний витяжний пристрій вентиляції
Дані пристрої є яскравим прикладом системи місцевої витяжної вентиляції. Складаються з розтруба-воздухоприемника, встановленого на гнучкий шланг або гофровані труби. Другий кінець пристрою приєднується до централізованої витяжної системи або до індивідуального фильтровентиляционной апарату. Тяги і шарніри дозволяють надати витяжної пристрою будь-просторове положення, максимально наблизивши його до зони викиду зварювального аерозолю. Подібний пристрій нескладно в конструктивному відношенні і дозволяє вловлювати близько 80-85% виділених в зоні зварювання шкідливих речовин і надлишкового тепла, не даючи їм поширитися в атмосферу приміщення. Подібні пристрої вентиляції є універсальними і можуть бути використані як в стаціонарних умовах, так і бути переносними.
Існують моделі поворотно-витяжних пристроїв, оснащених телескопічною консоллю. Така конструкція дозволяє значно збільшити радіус обслуговування (до 8 метрів).
Зона ефективної вентиляції визначається швидкістю повітряного потоку і геометричними параметрами розтруба, в середньому становить 400 мм.
Витяжні пристрої вентиляції (мобільне і стаціонарне)
Якщо зварювальні роботи потрібно проводити в важкодоступних зонах (наприклад, всередині бака або цистерни) місцева витяжка може оснащуватися магнітними утримувачами.
Місцева вентиляція подібного типу може застосовуватися не тільки під час зварювальних робіт, а й при ручного газового або плазмовому різанні металів, коли в повітря приміщення виділяється аерозоль, на 95% складається з пилу з розмірами фракції менш 5 мкм.