UA

RU

Електрозварювальні процеси широко використовуються в багатьох галузях промисловості при складанні різних виробів і конструкцій. У зависмости від габаритних розмірів виробів збірка проводиться в багатопрогонових складально-зварювальних цехах великого об'єму або в невеликих приміщеннях.

Вентиляція Зварювального Цеху

Цехи можуть бути розміщені як в окремо розташованих одноповерхових будівлях, так і прольотах блокованих корпусів, де одночасно виконуються і інші операції. Складально-зварювальні цехи, як правило, характеризуються незначними тепловиділеннями - до 23 Вт на 1 м2 площі приміщення. Їх в них зварювальні роботи відповідають категорії робіт середньої тяжкості.

В даний час в промисловості найбільш поширені механізована зварювання в вуглекислому газі і ручне зварювання штучними електродами. Також застосовується автоматичне зварювання під флюсом і в вуглекислому газі, порошковим дротом і в інертних газах. У ряді галузей промисловості використовується контактне зварювання - в основному точкова і стикова.

Сварка дрібних виробів проводиться на стаціонарних робочих місцях - на зварювальних столах, розміщених зазвичай в кабінетах. Виготовлення великогабаритних виробів і їх елементів виконується, як правило, на спеціальних стендах, кантувачах, кондукторів.

Електрозварювання супроводжується виділенням зварювального аерозолю (СА), що містить мелкодисперсную тверду фазу і гази. Інтенсивність виділень залежить від характеристики процесу, марки зварювальних матеріалів і зварюваного металу. При цьому визначальний вплив робить склад зварювального матеріалу.

СА містить сполуки заліза, марганцю, нікелю, хрому, алюмінію, міді та інших речовин, а також гази (оксиди азоту, оксид і двоокис-сид вуглецю, озон, фтористий водень).

При розрахунках вентиляції орієнтовно можна приймати такі середні часові витрати зварювальних матеріалів: для ручного зварювання штучними електродами

  • до 1,5 кг; механізованого зварювання 2 кг; автоматичної і роботизованою зварювання
  • 4-6 кг. Кількість шкідливих речовин, що виділяються ulO87 при різних зварювальних процесах, представлено в табл. 1.

Виділення забруднювачів при зварюванні металів

Таблиця 1

Спосіб зварювання і марка зварювального матеріалу
Виділення забруднювача, г / кг зварювального матеріалу
інших забруднювачів
зварювального аерозолю
з'єднання марганцю
оксидів хрому
фтористого водню
оксидів азоту
оксиду вуглецю
найменування

кількість

Ручна дугова зварка сталей електродами
УОНИ-13/55 18,6 0,97 0,93 фториди 2,6
УОНИ-13/65 7,5 1,41 1,17 - фториди 0,8
АНО-4 6,0 0,69 - - -
АНО-6 16,3 1,95 - _ _
АНО-11 22,4 0,87 - - -
ЭА-606/11 11,0 0,68 0,6 0,4 1,3 1,4 -
M33-III 40 _ _ _
ЦТ-15 7,9 0,55 0,35 1,61 оксиди нікелю 0,39
Ручна дугова зварка чавуну ЦЧ-4 13,8 0,43 1,87
ванадій 0,54
Ручна дугова зварка міді ЩЗЧ-1 14,7 0,47 1,65 мідь 4,42
Вольфрам під гелієм 20 - - вольфрам, мідь 0,08 2,1
СРМ-0,75 (дріт) Ручне зварювання алюмінію ОЗА-1 17,1 38,1 0,44 - - - -

мідь, аерозоль оксиду алюмінію

15,4 20
Дріт:
ЭП-245 12,4 0,54 0,36 оксиди заліза 11,5
ПП-106, ПП-108 12 0,7 - 0,8 оксиди заліза 0,7
Дріт:
СВ-08Г2С 9,7 0,5 0,02 14 оксиди заліза 7,48
СВ-Х19Н9Ф2СЗ 7 0,42 0,03 - 14 оксиди заліза 0,04
СВ-10Х20Н7СТ 8 0,45 0,03 - - - -
СВ-16Х16Н25М6 15 2 1 _ - оксиди заліза -
ЭП-245 12,4 0,61 _ 3,2
СВ-08ХГН2МТ 6,5 0,03 0,8 11 оксиди титану 0,4
мідь 11
Дріт:
МНЖ-КГ5-1-02-0.2 18 0,3 - оксиди нікелю 0,8
КМЦ 8,8 0,6 - мідь
6
Дріт:
Д-20 10,9 0,09 - оксиди алюмінію 7,6
АМЦ 22,1 0,62 _ 2,45 20
АМГ-6Т 50 0,25 - 0,33 _ 8,5
алюмінієва 10 - - 0,9 -
титанова 14,7 - - оксиди титану 5
неплавкі електроди 61 - оксиди алюмінію 28
ОЗА-2/ак,ОЗА-1 38,5 - - - 20
Сварка стали з флюсами
ОСП-45 0,09 003 - 0,2 0,006 - інші фториди 0,36
ФЦ-2, ФЦ-6, ФЦ-7 0,09 0,01 0,05 0,005 сполуки кремнію 0,03
ФЦ-11, ФЦ-12 0,09 0,05 - 0,02 _ _ - 0,05
АН-22 0,12 0,01 0,02 _
АН-26, АН-30, АН-42 0,08 0,05 0,03 _ _ _
АН-60.АН-64 0,09 0,02 _ _
АН-348А 0,1 0,03 0,2 0,006 інші фториди 0,16
АНК-30 0,26 0,12 0,018 сполуки кремнію 0,05
ЖС-450 5,8 0,142 0,18 - 22,4 _
К-1 0,06 0,023 0,15 _ 0,5 _
К-8 4,9 _ 0,13 _ 17,8 _
К-11 1,3 0,089 0,14 0,6 - - -

Прийняті в даний час гранично допустимі концентрації (ГДК) шкідливих речовин в повітрі робочої зони зварювальних цехів приведені в табл. 2.


Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин в повітрі робочої зони зварювальних цехів

Таблиця 2

Найменування речовини

ПДК,

мг/м3

клас небезпеки

Агрегатний стан


(A - аерозоль, п-пари)

Примітка

вміст марганцю в зварювальних аерозолях, мас.%


до 20


до 20-30

0,20

0,10

2

2

а

а

хромати, біхромати 0,01 1 а у перерахунку на СгО3
оксид хрому (Сгг03) 1,00 2 а
нікель і його оксиди 0,05 1 а у перерахунку на Ni
оксид цинку 0,50 2 а
титан і його двуоксид 10,00 4 а
алюміній і його сплави 2,00 2 а noAl
мідь металева 1,00 2 а
вольфрам 6,00 3 а
двуоксид кремнію аморфний у вигляді аерозолю конденсації при вмісті від 10 до 60% 2,00 4 а
двуоксид азоту 2,00 2 п
озон
0,10 1 п
оксид вуглецю 20,00 4 п
фтористий водень 0,05 1 п

солі фтористоводородной кислоти:

добре розчинні (NaF, KF)

погано розчинні (AIF2, NaAlFd)

0,20

0,50

2

2

а

а

пoHF

пoHF

При відсутності правильно організованої вентиляції фактична концентрація шкідливих речовин в зоні дихання зварювальників може значно перевищувати допустиму. Наслідком цього є досить високий в порівнянні з іншими професіями рівень професійних захворювань зварників: хвороба органів дихання (пневмоконіоз), отруєння марганцем, парами інших металів і зварювальними газами.

Утворений при електрозварювання аерозоль конденсації характеризується дрібною дисперсністю. Більше 90% частинок (в масових долях) мають швидкість витання менше 0,1 м / с. Тому частинки аерозолю легко йдуть за повітряними потоками аналогічно газам.

Джерело виділення шкідливих речовин при електрозварювання - зварювальний дуга - має незначні розміри. Безпосередньо поблизу її концентрація шкідливих речовин дуже висока. Далі конвективний потік над зварювальної ванній і нагрітим металом (виробом) виносить СА в повітря приміщення; при цьому відбувається інтенсивне підмішування навколишнього повітря. У міру віддалення від джерела як по горизонталі, так і по вертикалі концентрація шкідливих речовин різко зменшується і на відстані відповідно 2 і 4 м наближається до загального фону забруднення повітря приміщення.

Загальний фон в вентильованих цехах, як правило, не перевищує рівня ГДК. Але в зоні дихання зварника, що виконує ручні операції, вміст шкідливих компонентів зварювального аерозолю значно (в 7-10 разів) перевершує як фон, так і ГДК. Забезпечення необхідної чистоти повітря в робочій зоні виробничого приміщення при правильній організації технологічного процесу досягається шляхом раціонального поєднання місцевої витяжної, загальнообмінної, припливно-витяжної вентиляції, ефективного очищення повітря, що видаляється.

Різноманіття способів зварювання, а також типів виробів, що виготовляються сприяло створенню великої кількості конструкцій місцевих витяжних пристроїв.

Вони можуть бути систематизовані в наступні групи: підйомно-поворотні самофіксуються витяжні пристрої; переносні воздухопріємником з власниками; місцеві відсмоктувачі, вбудовані в зварювальне обладнання; місцеві відсмоктувачі, вбудовані в оснащення робочих місць автоматизованих і механізованих потокових ліній; місцеві відсмоктувачі, які обслуговують роботизовані зварювальні установки.

Підйомно-поворотні місцеві витяжні пристрої. Цей вид пристроїв включає воздухоприемник, що фіксується в будь-якому просторовому положенні за допомогою шарнірів і тяг, і гнучкий шланг діаметром 160 і 200 мм, що приєднує воздухоприемник до магістрального повітропроводу централізованої витяжної системи низького або середнього тиску або до індивідуального вентиляційного або фільтро-вентиляційного агрегату (рис. 1 , 2). Конструкція витяжних пристроїв дозволяє максимально наблизити воздухоприемник до джерела виділення шкідливих речовин і тим самим домогтися високої ефективності їх уловлювання(80-85%).

Вентиляція Зварювального Цеху

Мал. 1. Ліана.

Вентиляція Зварювального Цеху

Мал. 2. Ліана з консоллю.

Підйомно-поворотні витяжні пристрої є найбільш універсальними і можуть бути використані при будь-яких видах зварювання як в нестаціонарних, так і в стаціонарних умовах.

Використання консолей, телескопічних пристроїв і шарнірів дозволяє легко переміщати і встановлювати воздухоприемник в потрібному положенні. Один воздухоприемник може обслуговувати зону зварювання радіусом до 8 м від місця кріплення пристрою. Важливим параметром, що визначає експлуатаційну придатність пересувного витяжного пристрою, є зона ефективного уловлювання, тобто область вироби, на якій буде здійснюватися уловлювання не менше 80% зварювального аерозолю без додаткового переміщення воздухоприемника.

Виходячи з умов виконання технологічного процесу, мінімальний діаметр зони ефективного уловлювання прийнятий рівним 400 мм, що приблизно відповідає довжині шва, проварюють одним електродом.

Практика показує, що така зона ефективного уловлювання прийнятна і при механізованому зварюванні, оскільки через аналогічні інтервали часу зварювальник перериває зварювання для перевірки якості шва. Мінімальна висота підвіски воздухоприемника над виробом визначається зручністю виконання операцій і може бути прийнята рівною 400 мм.

Основні конструкції підйомно-поворотних пристроїв наведені на рис. 1-3. У разі ручного зварювання у важкодоступних місцях і закритих ємностях, а також на великогабаритних конструкціях використовуються переносні воздухопріємником з магнітними утримувачами.

Вентиляція Зварювального Цеху

Мал. 3. Грум.

При проведенні зварювальних робіт в важкодоступних місцях (цистерни, баки, ємності з горловинами малої площі і т.п.) використовуються воздухопріємником з магнітними утримувачами.

Одним з напрямків у створенні місцевої витяжної вентиляції в варочном виробництві є оснащення зварювального устаткування місцевими відсмоктувачами. Широко поширені й пальники для механізованого зварювання в вуглекислому газі. Є рішення, в яких відсмоктування виконаний у вигляді окремого елемента - Воздухопріемние насадки, прибудованої до існуючої пальнику. Іншим варіантом є спеціальні конструкції пальників з вбудованим Воздухопріемние пристроєм і суміщеними або роздільними вентиляційними і технологічними комунікаціями. Пристрій складається з воздухоприемника з кільцевих або щілинним всмоктуючим отвором, розташованим над зрізом сопла для подачі захисного газу, і гнучкого шланга, що з'єднує воздухоприемник з індивідуальним збудників тяги підвищеної вакууму (високонапірний вентилятор, воздухоструйний ежектор або фільтровентиляційний агрегат) або з колектором централізованої високовакуумної системи. Необхідне розрідження в системі повинен бути 18 ... 20кПа.

Розроблена велика кількість конструкцій напівавтоматичних пальників, оснащених місцевими відсмоктувачами. За принциповою схемою вони, як правило, мало відрізняються один від одного, але мають деякі конструктивні особливості, що враховують специфіку того чи іншого виду зварювального виробництва.

Перевагою пальників, оснащених місцевими відсмоктувачами, є те, що вони забезпечують уловлювання СА, при цьому не потрібно спеціально переміщати відсмоктувачі в процесі зварювання. Найбільш вони ефективні при зварюванні горизонтальних швів, в разі вертикальних швів ефективність уловлювання значно знижується.

До недоліків пальників відноситься те, що з-за розташування воздухоприемника в безпосередній близькості від зони зварювання виникає необхідність збільшення витрати захисного газу.

У ряді конструкцій зростає маса пальника, а отже, і навантаження на руку зварника, що обмежує сферу їх застосування.

Використання напівавтоматичних пальників з вбудованими місцевими відсмоктувачами доцільно при зварюванні у важкодоступних місцях і великогабаритних конструкцій, а також при зварюванні швів значної протяжності, коли інші види місцевих витяжних пристроїв використані бути не можуть.

Відомий ряд досвідчених конструкцій зварювальних автоматів, оснащених місцевими відсмоктувачами.

Малогабаритні повітро-приймачі, вбудовані в зварювальне обладнання, оснащені гнучкими шлангами, мають значну гідродинамічний опір і повинні підключатися до високовакуумних системам.

При виготовленні зварювальних виробів розкрій металу здійснюється машинами газової або плазмової різки. При складанні виробів використовується також ручне різання. Процеси теплової різання супроводжуються виділенням дрібнодисперсного пилу і газів. Частинки пилу менше 5 мкм складають 98%. Кількість виділяються шкідливих речовин і їх склад залежать від виду металу, що розрізає і режиму різання (табл.3).

Виділення забруднювачів при газового та плазмового різання металів

Таблиця 3

Спосіб різання, вид і товщина металу

Виділення на 1 м різу, r / м за 1 годину роботи, г / ч, в тому числі оксидів
Аерозолю, всього в
Mg Cr Ni Al СО NOx
г/м г/ч г/м г/ч г/м г/ч г/м г/ч г/м г/ч г/м г/ч г/м г/ч

Різання газове стали вуглецевою товщиною

5 мм

10 мм

20 мм

2,24,5 9

74

130

200

0,07 0,13 0,27

2,3 3,8

6

1,5 2,2 2,3 50 6,3 65 1,2 2,2 2,4 40 65

Різання газове стали делігірованной товщиною

5 мм

10 мм

20 мм

2,5 5 10

80

150

225

0,12 0,23 0,47

4

6,7

10,5

1,3 1.9 2,6 43 55 57

1

1,5 2

35 43 45

Різання газове стали марганцовистой товщиною

5 мм

10 мм

20 мм

2,5

5

10

80

140

220

0,6

1,6

2,4

20

35

55

1,4

2

2,7

46

58

60

1,1

1,6

2,2

36

47

50

Різання газове сплавів титану завтовшки

4 мм

12 мм

20 мм

30 мм

5

15

25

35

140

315

390

350

4,7

14

22

33

130

280

345

335

0,6

1,5

2,5

2,7

17

32

38

0,2

0,6

1

1,5

6

13

16

Різка плазмова сталі вуглецевою товщиною 10 мм 40 810 0,12 24 1,4 7

Різка плазмова сталі низьколегованої товщиною

14 мм

20 мм

6

10

790

960

0,18

0,3

24

29

2

2,5

265

10

14

130

Різка плазмова сталі легованої товщиною

5 мм

10 мм

20 мм

12

990

1370

1600

0,14

0,24

0,58

46

66

1,5

1,9

2,1

470

6

10

13

200

Різка плазмова сталі марганцовистой товщиною

5 мм

10 мм

20 мм

4

6

10

790

765

920

0,72

1,16

1,73

140

1,50

170

1,4

2

2,5

265

7

10

13

128

Різка сплавів алюмінію завтовшки

8 мм

20 мм

80 мм

3

4

6,5

480

2,5

3,5

8

440

0,5

0,6

1

75

2

3

9

612

Різка плазмова сплавів титану завтовшки

10 мм

20 мм

30 мм

3

7

12,5

455

645

680

2,7

6,4

12

425

515

640

0,4

0,5

0,6

40

11

15

19

160

Поширення утворюється аерозолю при різанні визначає струмінь газу, яка підхоплює і зі значною швидкістю несе пил і гази. Цю обставину необхідно враховувати при виборі оптимального методу локалізації шкідливих виділень.

При розкрої листового металу на столах основна схема уловлювання аерозолю включає відсмоктування забрудненого повітря з-під листа.

Стіл для ручного різання включає в себе ємний пило-газопріемнік - короб, розділений на секції довжиною 1,0-1,5 м. В стінці кожної секції є решітка, через яку порожнину секції сполучається з відгалуженням складального витяжного каналу, що проходить уздовж столу і приєднаного до витяжного вентилятора. Кожне відгалуження забезпечене дроселем. З метою скорочення обсягу повітря, що видаляється з допомогою дроселя включається тільки одна робоча секція.

Для машинної різання на поточних лініях розроблений ряд конструкцій місцевих витяжних пристроїв від розкроювальних рам, в яких включення робочих секцій здійснюється автоматично, синхронно з рухом машини і різака.

Питома обсяг повітря, що видаляється з 1 м2 площі розкроювальних рами, за результатами експериментальних даних може бути прийнятий наступним:

  • 2500 м3/ч·м2 - при газовому різанні;
  • 4000 м3/ч·м2 - при плазмовому різанні.

Повітря, що видаляється місцевими витяжними пристроями при тепловому різанні металів, перед викидом в атмосферу слід піддавати очищенню.

Зазвичай застосовується двоступенева очистка: перший ступінь - циклонний апарат типу ВЗП, другий ступінь - електростатичний фільтр або механічний фільтр з імпульсною продувкою.

  • Додав :
  • 2020-08-27
  • Категорія: Вентиляція
  • Коментарі: 0

Замовте розрахунок

або задайте питання по вашому об'єкту досвідченим фахівцям прямо зараз