Раздел: Вентиляция → Вентиляция сварочных участков и цехов
Вентиляция сварочных участков и цехов
Автоматизированный сварочный цех Электросварочные работы являются неотъемлемой частью многих производственных процессов. На крупных предприятиях под сварочные работы выделяются целые участки или даже цехи, на небольших – сварочные посты. Но независимо от величины производственных площадей, участки, отведенные под сварочные работы, должны предусматривать принудительную вентиляцию.
Расчет систем отопления и вентиляции промышленных зданий – достаточно сложная задача даже для опытного проектировщика, требующая учитывать в расчетах массу специфических факторов и требований. Не являются исключением и электросварочные посты, участки и цехи. Недостаточная вентиляция сварочного производства может привести к тяжелым последствиям для здоровья и даже угрожать жизни работника.
Исходя из габаритов изготавливаемых деталей, сварочные работы могут производиться на стационарно расположенных столах или на стендовых плитах прямо посреди цеха. В зависимости от имеющихся в наличии предприятия производственных мощностей, сварка в основном выполняется полуавтоматами в среде углекислого газа (под аргоном или другими инертными газами), либо же штучными электродами (под флюсом).
Актуальность вопроса
Электросварочные работы сопровождаются выбросом в атмосферу помещения сварочного аэрозоля, состоящего из газов и мелкодисперсной твердой фазы (пыли). Кроме того, в процессе сварки выделяется избыточное тепло (для крупных сварочных цехов тепловыделение составляет примерно 20-25 Вт на 1 м.кв. площади помещения). Интенсивность выделений в значительной степени зависит от технологии процесса, марки свариваемого материала и самих электродов или проволоки. Состав аэрозоля в большей степени зависит от марки сварочных материалов и содержит окислы железа, марганца, меди, никеля, хрома меди и прочих металлов, а также газы (озон, фтористый водород, оксиды азота, углерода и т.д.).
При проектировании приточно-вытяжной вентиляции сварочного производства для определения интенсивности и степени загрязнения атмосферы помещения можно руководствоваться следующими значениями средних часовых расходов сварочных материалов:
- до 1,5 кг - при ручной сварке штучными электродами;
- до 2,0 кг – при механизированных работах;
- 4,0…6,0 кг – при работе с полуавтоматами и роботизированной сварке.
Предельно допустимые концентрации различных веществ, выбрасываемых в рабочую зону при работе со сваркой, приведены в таблице.
Наименование вещества |
Предельно допустимая концентрация, мг/м.куб. |
Агрегатное состояние (п – пары, а - аэрозоль) |
Класс опасности |
Хроматы и бихроматы в пересчете на CrO3 |
0,01 |
а |
1 |
Оксид хрома (Cr2O3) |
1,00 |
а |
2 |
Никель и оксиды никеля в пересчете на Ni |
0,05 |
а |
1 |
Оксид цинка |
0,50 |
а |
2 |
Титан, двуоксиды титана |
10,00 |
а |
4 |
Алюминий и алюминиевые сплавы в пересчете на Al |
2,00 |
а |
2 |
Медь |
1,00 |
а |
2 |
Вольфрам |
6,00 |
а |
3 |
Аморфный диоксид кремния |
2,00 |
а |
4 |
Двуоксид азота |
2,00 |
п |
2 |
озон |
0,10 |
п |
1 |
Оксид углерода |
20,00 |
п |
4 |
Водород фтористый |
0,05 |
п |
1 |
Соли фтористоводородной кислоты NaF, KF (хорошо растворимые) |
0,20 |
а |
2 |
Соли фтористоводородной кислоты AlF2, NaAlF (плохо растворимые) |
0,50 |
а |
2 |
На практике при неправильно организованной вентиляции производственных помещений, в рабочей зоне концентрации вредных и опасных веществ многократно превышают предельно допустимые. Профессиональные заболевания сварщиков: пневмокониоз, отравление парами металлов (в частности марганцем) и сварочными газами.
Вытяжное устройство вентиляции Источником выделения опасных и вредных веществ в процессе электросварочных работ является сварочная дуга. Вблизи дуги концентрация загрязнителей очень высока. Сварочный аэрозоль на 90% состоит из мелкодисперсной пыли со скоростью витания до 0,1 м/с, благодаря чему легко следует за потоками воздуха, в том числе и конвективными. Сварочный аэрозоль, подхваченный конвективным потоком воздуха, выносится из зоны сварки в атмосферу помещения. По мере удаления потока от сварочной зоны концентрация вредных веществ стремительно уменьшается и на расстоянии всего лишь 2-4 метра приближается к общему фону атмосферы помещения.
Зачастую вентиляция цеха рассчитывается, исходя из общего фона воздуха, при этом упускается из виду, что в зоне сварки и в непосредственной от нее близости концентрация вредных компонентов может превышать ПДК до 10 раз!
Обеспечение требуемой чистоты атмосферы в рабочей зоне достигается за счет грамотной организации и рационального сочетания различных видов и способов вентиляции. Обычно на сварочных участках общеобменную приточно вытяжную вентиляцию дополняют мобильными или стационарными встраиваемыми вытяжками или, как их еще называют, отсосами. Элементы вытяжной вентиляции могут быть реализованы в виде самофиксирующихся подъемно-поворотных устройств, переносных воздухоприемников, быть составной частью сварочного оборудования или встраиваться стационарно в рабочее место сварщика и пр.
Поворотные вытяжные устройства
Поворотное вытяжное устройство вентиляции Данные устройства являются ярким примером системы местной вытяжной вентиляции. Состоят из раструба-воздухоприемника, установленного на гибкий шланг или гофрированные трубы. Второй конец устройства подсоединяется к централизованной вытяжной системе или к индивидуальному фильтровентиляционному аппарату. Тяги и шарниры позволяют придать вытяжному устройству любое пространственное положение, максимально приблизив его к зоне выброса сварочного аэрозоля. Подобное устройство несложно в конструктивном отношении и позволяет улавливать около 80-85% выделяемых в зоне сварки вредных веществ и избыточного тепла, не давая им распространиться в атмосферу помещения. Подобные устройства вентиляции являются универсальными и могут быть использованы как в стационарных условиях, так и быть переносными.
Существуют модели поворотно-вытяжных устройств, оснащенных телескопической консолью. Такая конструкция позволяет значительно увеличить радиус обслуживания (до 8 метров).
Зона эффективной вентиляции определяется скоростью воздушного потока и геометрическими параметрами раструба, в среднем составляет 400 мм.
Вытяжные устройства вентиляции (мобильное и стационарное) Если сварочные работы нужно проводить в труднодоступных зонах (например, внутри бака или цистерны) местная вытяжка может оснащаться магнитными держателями.
Местная вентиляция подобного типа может применяться не только при сварочных работах, но и при ручной газовой или плазменной резке металлов, когда в воздух помещения выделяется аэрозоль, на 95% состоящий из пыли с размерами фракции менее 5 мкм.
Дополнительные материалы по теме «Вентиляция сварочных участков и цехов»
|