Как сварочные мастерские могут обеспечить безопасность работников и сохранить эффективность работы? Правильная вентиляция - ключевой момент. В этой статье рассматриваются различные конструкции вентиляции для уменьшения вредного воздействия сварочного дыма и газов. От местных вытяжных систем до комплексной механической вентиляции - откройте для себя лучшие методы поддержания качества воздуха в безопасных пределах. Узнайте о специфических требованиях к вентиляции для различных методов сварки и поймите, как реализовать эффективные решения. Это руководство содержит важные сведения для создания более безопасной и продуктивной среды для сварки.
Сварочную мастерскую можно условно разделить на две основные части: подготовка материалов и сварка в сборе. Вредные вещества, образующиеся в процессе подготовки материалов, минимальны.
Сборочная сварочная часть обычно включает в себя сварку, сборку фитингов, временную точечную сварку, испытания и контроль, приемку, очистку, покраску и сушку.
Различные методы сварки, такие как ручная сварка, автоматическая сварка, полуавтоматическая сварка, сварка в защитном углекислом газе, аргон дуговая сваркаВ зависимости от структуры изделия используется электродуговая сварка.
Ручная сварка и сварка в защитном углекислом газе чаще всего используются в мастерских общего профиля. Основным химически опасным веществом, образующимся при сварке, является сварочный дым, за которым следуют вредные газы. Сварочный дым является основным химически опасным веществом в сварочной мастерской.
"Гигиенический стандарт для сварочного дыма в воздухе мастерской" (GB16194-1996) устанавливает, что предельно допустимая концентрация сварочного дыма в воздухе мастерской составляет 6 мг/м3 (основными компонентами которого являются триоксид железа, оксид марганца, диоксид серы и оксид кальция), а вредными газами - озон, оксиды азота, угарный газ, фториды и хлориды.
Кроме того, в "Стандарте гигиены проектирования промышленных предприятий" (TJ36-79) указано, что концентрация оксида марганца должна составлять 0,2 мг/м3Для пыли в целом должно быть 10 мг/м3, а фториды должны составлять 1 мг/м3.
Предельно допустимая концентрация сварочного дыма в сварочной мастерской составляет 6 мг/м3. Скорость ветра при ручной сварке должна быть ниже 8 м/с, а при сварке в газовой защите - ниже 2 м/с. Относительная влажность воздуха должна быть ниже 90%. Длительное воздействие высоких концентраций сварочного дыма может вызвать заболевание легких сварщика.
Поэтому решение проблемы сварочного дыма в сварочной мастерской является актуальной задачей. Борьба со сварочным дымом должна начинаться с продвижения чистых процессов, таких как внедрение сварочных процессов с малым количеством или полным отсутствием дыма, разработка и использование малопыльных и малотоксичных технологий. сварочные материалы, а также повышение уровня механизации и автоматизации сварочных работ.
Кроме того, хорошо продуманная система вентиляции является эффективной мерой по борьбе со сварочным дымом в сварочной мастерской.
Таблица 1: Химический состав сварочного дыма от распространенных электродов для конструкционной стали (%)
| Марка сварочного электрода | Fe2O3 | SiO2 | MnO | TiO2 | CaO | |
| 421 | 45.31 | 21.12 | 6.97 | 5.18 | 0.31 | |
| 422 | 48.12 | 17.93 | 7.18 | 2.61 | 0.95 | |
| 507 | 24.93 | 5.62 | 6.3 | 1.22 | 10.34 | |
| Марка сварочного электрода | MgO | Na2O | K2O | CaF2 | KF | NaF |
| 421 | 0.25 | 5.81 | 7.01 | – | – | – |
| 422 | 0.27 | 6.03 | 6.81 | – | – | – |
| 507 | – | 6.39 | – | 18.92 | 7.95 | 13.71 |
Расчетная температура в помещении сварочного цеха в зимний период составляет 14℃, а для дежурных смен устанавливается дополнительная температура в 5℃. Отопление осуществляется с помощью комбинации радиаторов и вентиляторов теплого воздуха.
Радиаторы обеспечивают температуру отопления 5℃ для дежурных смен, а вентиляторы теплого воздуха работают вместе с радиаторами для обогрева помещений сварочной мастерской в зимнее время.
Воздуходувки теплого воздуха следует размещать в местах повышенной активности людей, а потоки воздуха от них должны быть скоординированы, избегая сильного потока воздуха в сторону людей.
Для предотвращения теплопотерь внутри цеха на входах следует устанавливать воздушные завесы. Система отопления с использованием радиаторов должна быть отделена от системы отопления с использованием вентиляторов теплого воздуха и воздушных завес.
Во время сварки выделяется большое количество вредных паров и газов, которые равномерно распространяются по всей мастерской по всей ее высоте.
Однако существует зона максимальной концентрации сварочного дыма в пределах сварочной мастерской, которую можно назвать соответствующей высотой. Значения для соответствующей высоты приведены в таблице 2.
Таблица 2: "Соответствующая высота", определяемая текущей интенсивностью
| Текущая интенсивность (A) | Диаметр сварочного электрода (мм) | Высота максимальной концентрации пыли (m) |
| 120 | 4 | 4 |
| 140 | 4 | 4.7 |
| 180 | 4.0~5.0 | 6 |
| 200 | 5 | 6.6 |
| 280 | 5.0~6.0 | 9.3 |
| 300 | 6 | 10 |
| 350 | 6.0~8.0 | 11.6 |
| 400 | 6.0~8.0 | 13.5 |
| 500 | 8.0~9.0 | 17 |
Вытяжная система для сварочного дыма, как правило, не требует мер по очистке и может напрямую выводиться на улицу.
Если выхлопная система циркулирует в помещении, необходимо принять меры по очистке, а концентрация вредных веществ в выхлопе не должна превышать 30% предельно допустимой концентрации в цехе.
В сварочной мастерской в местах образования вредных веществ следует по возможности организовать локальную вытяжку.
Местные вытяжки можно разделить на стационарные местные вытяжные системы и переносные малогабаритные установки для удаления дыма и пыли. Скорости воздуха для различных типов вытяжек приведены в таблице 3.
Таблица 3: Регулирование скорости воздуха для различных типов вытяжных шкафов
| Тип вытяжки | Контролируемая скорость воздуха (м/с) | |
| Вентиляционный шкаф | 0.7 | |
| Внешняя вытяжка | Боковое всасывание | 1.0 |
| Нижнее всасывание | 1.0 | |
| Верхнее всасывание | 1.2 | |
Если места сварки в мастерской не фиксированы и нет возможности использовать местные вытяжки, следует применять комплексную вентиляцию.
Комплексная вентиляция - это тип разбавляющей вентиляции, которая использует чистый наружный воздух для разбавления вредных веществ в помещении и их удаления наружу.
Эффективность комплексной вентиляции зависит от достаточного притока воздуха и правильной организации воздушного потока.
Расход вытяжного воздуха для комплексной вентиляции определяется исходя из расхода сварочных электродов. Однако при отсутствии этих данных расход вытяжного воздуха может быть рассчитан как 3500 м3/ч на одну точку сварки.
Что касается устранения опасности пыли и токсичных веществ в сварочной мастерской, то если вентиляционные меры позволяют удовлетворить требования к максимально допустимой концентрации сварочного дыма, то и концентрация различных вредных газов, образующихся во время сварочных работ, может быть снижена ниже предельно допустимой концентрации. Расход отработанного воздуха для сварочных электродов отечественного производства приведен в таблице 4.
Таблица 4: Расход отработанного воздуха для сварочных электродов отечественного производства
| Класс | Поток отработанного воздуха (m3/кг сварочных электродов) |
| T-46 | 2000 |
| T-47 | 2500 |
| T-48 | 4000 |
| T-49 | 4500 |
| T-45 | 2000 |
| T-51 | 4500 |
| TU-55 | 2000 |
| Сварочный электрод из нержавеющей стали | 3000 |
При недостатке данных расход сварочных электродов можно приблизительно оценить по следующим показателям:
3.4.1 Естественная вентиляция
В тех районах Китая, где централизованное отопление недоступно, комплексная вентиляция может быть обеспечена с помощью мансардных окон и коньковых вентиляторов. Однопролетные цеха легче организовать для естественной вытяжной вентиляции по сравнению с многопролетными цехами.
Однако если высота здания фабрики значительно превышает допустимую, а в районе расположения фабрики более половины года бывают дождливые и пасмурные дни, следует добавить механическую вентиляцию.
При небольших объемах сварки и малой высоте однопролетные цеха, расположенные близко к внешним стенам, могут использовать высокие боковые окна для всесторонней вытяжной вентиляции.
3.4.2 Механическая вентиляция
1) Вытяжная вентиляция:
Вытяжные каналы горизонтально проложены над зоной сварки в мастерской, а выпускные отверстия установлены на соответствующей высоте. Воздуховоды подключаются к вытяжным вентиляторам для отвода воздуха на улицу.
Также обеспечивается механическая подпитка, при этом от 50% до 80% (верхний предел в экстремально холодных регионах и нижний предел в обычных регионах) дополняется механической подпиткой от кондиционеров, а остальной воздух естественным образом просачивается через дверные и оконные щели.
В регионах с теплой зимой для механической подпитки воздуха часто используются кондиционеры с нагревательной секцией. Тепло, поставляемое нагревательной секцией кондиционера, не учитывает тепловую нагрузку в помещении. Тепло Q нагревательной секции рассчитывается следующим образом:
Q = Расход тепла на вытяжку из цеха + Расход тепла на инфильтрацию холодного воздуха через дверные и оконные щели + Тепло, вносимое нагревательной секцией агрегата (от температуры помещения до температуры приточного воздуха)
При подаче воздуха на рабочие места в пределах 2 метров или выше 2 метров температура подаваемого воздуха не должна превышать 45°C или быть ниже 25°C, а скорость выходящего воздуха не должна превышать 1,5-2,0 м/с. Выходы приточного воздуха должны располагаться как можно ниже и ближе к зоне сварки.
В неотапливаемых регионах механическая подпитка зимой не требует подогрева, поэтому вентиляторная подпитка может использоваться напрямую для экономии площади цеха. Вентиляторы можно устанавливать подвесным способом.
Подпиточный воздух должен быть направлен в сторону от зоны сварки, чтобы поток воздуха шел в сторону зоны сварки. Скорость воздушного потока внутри воздуховодов должна составлять от 6 м/с до 14 м/с (для стальных воздуховодов).
Для мастерских, расположенных в регионах с высоким расходом отработанного воздуха, если позволяют условия, можно использовать устройства рекуперации тепла (например, металлические роторные воздушные теплообменники), чтобы извлечь тепло из отработанного воздуха и подать его в подпиточный воздух.
2) Крышный вентилятор и струйные вентиляторы для вытяжки:
Если в сварочной мастерской нет мансардных окон, на крыше мастерской можно установить крышные вентиляторы для вытяжки сверху. Сам по себе этот метод может не обеспечить прямого удаления дыма и пыли на соответствующей высоте в мастерской, поэтому можно установить несколько струйных вентиляторов на колоннах в мастерской, чтобы нарушить воздушный поток и помочь крышным вентиляторам в вытяжке.
Также необходима механическая подпитка, которая осуществляется по тому же методу, что и вытяжная вентиляция (см. рис. 1).
3) Вытяжной вентилятор для вентиляции крыши:
Если в сварочной мастерской нет мансардных окон, на крыше мастерской можно установить вентиляторы для вытяжки. Однако от крышного вентилятора необходимо протянуть воздуховод до соответствующей высоты в сварочной мастерской, чтобы удалить большое количество сварочного дыма, скопившегося на соответствующей высоте для вытяжки. Также необходима механическая подпитка воздухом, которая осуществляется по тому же методу, что и вытяжка через воздуховод.
4) Установка для очистки сварочного дыма: Установки для очистки сварочного дыма устанавливаются на колоннах в сварочной мастерской. Воздух из цеха, содержащий сварочный дым, поступает в блок с задней стороны, проходит через фильтры для удаления дыма и выводится с передней стороны.
5) Вытяжной осевой вентилятор: Для однопролетных, небольших по площади, невысоких цехов или когда зона сварки расположена у внешних стен цеха, можно установить несколько осевых вентиляторов на более высоких местах на внешних стенах рядом с зоной сварки для вытяжки. Этот метод обычно используется на небольших предприятиях.
Поэтому при проектировании вентиляции для сварочных мастерских следует рассматривать сочетание комплексной механической вентиляции, местной механической вытяжки и комплексной естественной вентиляции, исходя из реальных условий.
Настенные и переносные электровентиляторы широко используются для охлаждения и улучшения условий труда в мастерской в летнее время.
При рассмотрении притока и вытяжки воздуха в однопролетных или многопролетных сварочных мастерских естественный приток должен осуществляться с обеих сторон через двери и окна, в зону сварки должен подаваться механический подпиточный воздух, а горизонтальные каналы для механической вытяжки должны быть установлены над зоной сварки или крышные вентиляторы должны быть установлены на крыше для облегчения движения воздушного потока в мастерской и более эффективного удаления сварочного дыма, образующегося во время сварки.
1) Борьба со сварочным дымом в сварочных мастерских уже давно является сложной проблемой. Автор считает, что в настоящее время эффективным методом является сочетание местной вытяжки и комплексной вентиляции, особенно использование горизонтальных воздуховодов, проложенных над зоной сварки для комплексной механической вытяжки, если позволяют условия.
2) С развитием технологий все большее число вновь построенных крупных сварочных цехов используют эстетически привлекательные крыши из легкой стали. Это требует тесной координации со специалистами по гражданскому строительству при установке крышных и подвесных вентиляторов для решения проблем, связанных с нагрузкой на оборудование и вибрацией.
3) Для пользователей правильное использование местной вытяжки и комплексного вентиляционного оборудования также важно для обеспечения качества воздуха в мастерской.
Как основатель компании MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.
RU 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
ID 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
KO 
TR