Вентиляция сварочного производства
В настоящее время в промышленности наиболее распространены механизированная сварка в углекислом газе и ручная сварка штучными электродами. Также применяется автоматическая сварка под флюсом и в углекислом газе, порошковой проволокой и в инертных газах. В ряде отраслей промышленности используется контактная сварка — в основном точечная и стыковая.
Сварка мелких изделий производится на стационарных рабочих местах — на сварочных столах, размещенных обычно в кабинетах. Изготовление крупногабаритных изделий и их элементов выполняется, как правило, на специальных стендах, кантователях, кондукторах.
Электросварка сопровождается выделением сварочного аэрозоля (СА), содержащего мелкодисперсную твердую фазу и газы. Интенсивность выделений зависит от характеристики процесса, марки сварочных материалов и свариваемого металла. При этом определяющее влияние оказывает состав сварочного материала. СА содержит соединения железа, марганца, никеля, хрома, алюминия, меди и других веществ, а также газы (оксиды азота, оксид и двуоксид углерода, озон, фтористый водород).
При расчетах вентиляции ориентировочно можно принимать следующие средние часовые расходы сварочных материалов: для ручной сварки штучными электродами — до 1,5 кг; механизированной сварки — 2 кг; автоматической и роботизированной сварки — 4–6 кг. Количество вредных веществ, выделяющихся при различных сварочных процессах, представлено в таблице 1.
Принятые в настоящее время предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны сварочных цехов приведены в таблице 2.
При отсутствии правильно организованной вентиляции фактическая концентрация вредных веществ в зоне дыхания сварщиков может значительно превышать допустимую. Следствием этого является достаточно высокий по сравнению с другими профессиями уровень профессиональных заболеваний сварщиков: болезнь органов дыхания (пневмокониоз), отравление марганцем, парами других металлов и сварочными газами.
| Способ сварки и марка сварочного материала | Выделение загрязнителя, г/кг сварочного материала | Прочих загрязнителей | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| сварочного аэрозоля | соединения марганца | оксидов хрома | фтористого водорода | оксидов азота | оксида углерода | наименование | кол-во | |
| Ручная дуговая сварка сталей электродами | ||||||||
| УОНИ-13/55 | 18,6 | 0,97 | - | 0,93 | - | - | фториды | 2,6 |
| УОНИ- 13/65 | 7,5 | 1,41 | - | 1,17 | - | - | фториды | 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 | - | - | оксиды никеля | 0,39 |
| Ручная дуговая сварка чугуна | ||||||||
| ЦЧ-4 | 13,8 | 0,43 | - | 1,87 | - | ванадий | 0,54 | |
| Ручная дуговая сварка меди | ||||||||
| ЩЗЧ-1 | 14,7 | 0,47 | - | 1,65 | - | медь | 4,42 | |
| Вольфрам под гелием | 20 | - | - | - | - | - | вольфрам | 0,08 |
| медь | 2,1 | |||||||
| СрМ-0,75 (проволока) Ручная сварка алюминия | 17,1 | 0,44 | - | - | - | медь | 15,4 | |
| ОЗА-1 | 38,1 | - | - | - | - | - | аэрозоль оксида | 20 |
| алюминия | ||||||||
| Проволока | ||||||||
| ЭП-245 | 12,4 | 0,54 | - | 0,36 | - | оксиды железа | 11,5 | |
| ПП-106, ПП-108 | 12 | 0,7 | - | - | 0,8 | - | оксиды железа | 0,7 |
| Проволока | ||||||||
| СВ-08Г2С | 9,7 | 0,5 | 0,02 | - | 14 | оксиды железа | 7,48 | |
| СВ-Х19Н9Ф2СЗ | 7 | 0,42 | 0,03 | - | - | 14 | оксиды железа | 0,04 |
| СВ-10Х20Н7СТ | 8 | 0,45 | 0,03 | - | - | - | - | - |
| СВ-16Х16Н25М6 | 15 | 2 | 1 | - | - | оксиды никеля | - | |
| ЭП-245 | 12,4 | 0,61 | - | - | - | 3,2 | - | - |
| СВ-О8ХГН2МТ | 6,5 | - | 0,03 | - | 0,8 | 11 | оксиды титана | 0,4 |
| медь | 11 | |||||||
| Проволока | ||||||||
| МНЖ-КГ5-1-02-0.2 | 18 | 0,3 | - | - | - | - | оксиды никеля | 0,8 |
| КМЦ | 8,8 | 0,6 | - | - | - | - | медь | 6 |
| Проволока | ||||||||
| Д-20 | 10,9 | 0,09 | - | - | - | - | оксиды алюминия | 7,6 |
| АМЦ | 22,1 | 0,62 | - | - | 2,45 | - | - | 20 |
| АМГ-6Т | 50 | 0,25 | - | 0,33 | - | - | 8,5 | |
| Алюминиевая | 10 | - | - | - | 0,9 | - | - | - |
| Титановая | 14,7 | - | - | - | - | - | оксиды титана | 5 |
| Неплавящиеся электроды | 61 | - | - | - | - | - | оксиды алюминия | 28 |
| ОЗА-2/ак,ОЗА-1 | 38,5 | - | - | - | - | - | - | 20 |
| Сварка стали с флюсами | ||||||||
| ОСП-45 | 0,09 | 0,03 | - | 0,2 | 0,006 | - | прочие фториды | 0,36 |
| ФЦ-2, ФЦ-6, ФЦ-7 | 0,09 | 0,01 | - | 0,05 | 0,005 | - | соединения кремния | 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 | - | прочие фториды | 0,16 |
| АНК-30 | 0,26 | 0,12 | - | 0,018 | - | - | соединения кремния | 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 | - | - | - |
| Наименование вещества | ПДК, мг/м3 | Класс Опасности | Агрегатное состояние (а — аэрозоль, п — пары) | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| содержание марганца в сварочных аэрозолях, масс.% | ||||
| до 20 | 0,20 | 2 | а | |
| до 20-30 | 0,10 | 2 | а | |
| хроматы, бихроматы | 0,01 | 1 | а | в пересчете на CrO3 |
| оксид хрома (Cr2O3) | 1,00 | 2 | а | |
| никель и его оксиды | 0,05 | 1 | а | в пересчете Ni |
| оксид цинка | 0,50 | 2 | а | |
| титан и его двуоксид | 10,00 | 4 | а | |
| алюминий и его сплавы | 2,00 | 2 | а | по Al |
| медь металлическая | 1,00 | 2 | а | |
| вольфрам | 6,00 | 3 | а | |
| двуоксид кремния аморфный в виде аэрозоля конденсации при содержании от 10 до 60 % | 2,00 | 4 | a | |
| двуоксид азота | 2,00 | 2 | п | |
| озон | 0,10 | 1 | п | |
| оксид углерода | 20,00 | 4 | п | |
| фтористый водород | 0,05 | 1 | п | |
| соли фтористоводородной кислоты: | ||||
| хорошо растворимые (NaF, KF) | 0,20 | 2 | а | по HF |
| плохо растворимые (AIF2, NaAIFd) | 0,50 | 2 | а | по HF |
Источник выделения вредных веществ при электросварке — сварочная дуга — имеет незначительные размеры. Непосредственно вблизи ее концентрация вредных веществ очень высока. Далее конвективный поток над сварочной ванной и нагретым металлом (изделием) выносит СА в воздух помещения; при этом происходит интенсивное подмешивание окружающего воздуха. По мере удаления от источника как по горизонтали, так и по вертикали концентрация вредных веществ резко уменьшается и на расстоянии соответственно 2 и 4 м приближается к общему фону загрязнения воздуха помещения.
Обеспечение требуемой чистоты воздуха в рабочей зоне производственного помещения при правильной организации технологического процесса достигается путем рационального сочетания местной вытяжной, общеобменной, приточно-вытяжной вентиляции, эффективной очистки удаляемого воздуха.
Подъемно-поворотные местные вытяжные устройства
Этот вид устройств включает воздухоприемник, фиксирующийся в любом пространственном положении посредством шарниров и тяг, и гибкий шланг диаметром 160 и 200 мм, присоединяющий воздухоприемник к магистральному воздуховоду централизованной вытяжной системы низкого или среднего давления либо к индивидуальному вентиляционному или фильтро-вентиляционному агрегату. Конструкция вытяжных устройств позволяет максимально приблизить воздухоприемник к источнику выделения вредностей и тем самым добиться высокой эффективности их улавливания (80–85 %).
Подъемно-поворотные вытяжные устройства являются наиболее универсальными и могут быть использованы при любых видах сварки как в нестационарных, так и в стационарных условиях. Использование консолей, телескопических устройств и шарниров позволяет легко перемещать и устанавливать воздухоприемник в нужном положении. Один воздухоприемник может обслуживать зону сварки радиусом до 8 м от места крепления устройства.
При изготовлении сварочных изделий раскрой металла осуществляется машинами газовой или плазменной резки. При сборке изделий используется также ручная резка. Процессы тепловой резки сопровождаются выделением мелкодисперсной пыли и газов. Частицы пыли менее 5 мкм составляют 98 %. Количество выделяющихся вредных веществ и их состав зависят от вида разрезаемого металла и режима резки (табл. 3).
| Способ резки, вид и толщина металла | Выделение на м реза, г/м за 1 час работы, г/ч, в том числе оксидов | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Аэрозоля, всего в | Mg | Cr | Ni | Al | CO | 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 | |
| Резка газовая стали углеродистой толщиной | ||||||||||||||
| 5 мм | 2,25 | 74 | 0,07 | 2,3 | 1,5 | 50 | 1,2 | 40 | ||||||
| 10 мм | 4,5 | 130 | 0,13 | 3,8 | 2,2 | 6,3 | 2,2 | 65 | ||||||
| 20 мм | 9 | 200 | 0,27 | 6 | 2,3 | 65 | 2,4 | - | ||||||
| Резка газовая стали делигированной толщиной | ||||||||||||||
| 5 мм | 2,5 | 80 | 0,12 | 4 | 1,3 | 43 | 1 | 35 | ||||||
| 10 мм | 5 | 150 | 0,23 | 6,7 | 1,9 | 55 | 1,5 | 43 | ||||||
| 20 мм | 10 | 225 | 0,47 | 10,5 | 2,6 | 57 | 2 | 45 | ||||||
| Резка газовая стали марганцовистой толщиной | ||||||||||||||
| 5 мм | 2,5 | 80 | 0,6 | 20 | 1,4 | 46 | 1,1 | 36 | ||||||
| 10 мм | 5 | 140 | 1,6 | 35 | 2 | 58 | 1,6 | 47 | ||||||
| 20 мм | 10 | 220 | 2,4 | 55 | 2,7 | 60 | 2,2 | 50 | ||||||
| Резка газовая сплавов титана толщиной | ||||||||||||||
| 4 мм | 5 | 140 | 4,7 | 130 | 0,6 | 17 | 0,2 | 6 | ||||||
| 12 мм | 15 | 315 | 14 | 280 | 1,5 | 32 | 0,6 | 13 | ||||||
| 20 мм | 25 | 390 | 22 | 345 | 2,5 | 38 | 1 | 16 | ||||||
| 30 мм | 35 | 350 | 33 | 335 | 2,7 | - | 1,5 | - | ||||||
| Резка плазменная стали углеродистой толщиной | ||||||||||||||
| 10 мм | 40 | 810 | 0,12 | 24 | 1,4 | 7 | ||||||||
| Резка плазменная стали низколегированной толщиной | ||||||||||||||
| 14 мм | 6 | 790 | 0,18 | 24 | 2 | 265 | 10 | 130 | ||||||
| 20 мм | 10 | 960 | 0,3 | 29 | 2,5 | - | 14 | - | ||||||
| Резка плазменная стали легированной толщиной | ||||||||||||||
| 5 мм | 3 | 990 | 0,14 | 46 | 1.5 | - | 6 | 200 | ||||||
| 10 мм | 5 | 1370 | 0,24 | 66 | 1.9 | 470 | 10 | - | ||||||
| 20 мм | 12 | 1600 | 0,58 | 77 | 2.1 | - | 13 | - | ||||||
| Резка плазменная стали марганцовистой толщиной | ||||||||||||||
| 5 мм | 4 | 790 | 0,72 | 140 | 1,4 | - | 7 | 128 | ||||||
| 10 мм | 6 | 765 | 1,16 | 1,50 | 2 | 265 | 10 | - | ||||||
| 20 мм | 10 | 920 | 1,73 | 170 | 2,5 | - | 13 | - | ||||||
| Резка сплавов алюминия толщиной | ||||||||||||||
| 8 мм | 3 | - | 2,5 | - | 0,5 | - | 2 | 612 | ||||||
| 20 мм | 4 | 480 | 3,5 | 440 | 0,6 | 75 | 3 | - | ||||||
| 80 мм | 6,5 | - | 8 | - | 1 | - | 9 | - | ||||||
| Резка плазменная сплавов титана толщиной | ||||||||||||||
| 10 мм | 3 | 455 | 2,7 | 425 | 0,4 | - | 11 | 160 | ||||||
| 20 мм | 7 | 645 | 6,4 | 515 | 0,5 | 40 | 15 | - | ||||||
| 30 мм | 12,5 | 680 | 12 | 640 | 0,6 | - | 19 | - | ||||||
Распространение образующегося аэрозоля при резке определяет струя газа, которая подхватывает и со значительной скоростью несет пыль и газы. Это обстоятельство необходимо учитывать при выборе рационального способа локализации вредных выделений.
Удельный объем воздуха, удаляемого с 1 м2 площади раскроечной рамы, по результатам экспериментальных данных может быть принят следующим: 2500 м3/ч.м2 — при газовой резке; 4000 м3/ч.м2 — при плазменной резке. Воздух, удаляемый местными вытяжными устройствами при тепловой резке металлов, перед выбросом в атмосферу следует подвергать очистке.
Обычно применяется двухступенчатая очистка: первая ступень — циклонный аппарат типа ВЗП, вторая ступень — электростатический фильтр или механический фильтр с импульсной продувкой.
Эксклюзивные условия по цене на 
